将非NSObject对象添加到NSMutableArray

Question

最近的 Stack Overflow 讨论 让我感到困惑。NSMutableArray 的 addObject: 原型是

- (void)addObject:(id)anObject

同时id在objc.h中被定义为

typedef struct objc_class *Class;
typedef struct objc_object {
    Class isa;
} *id; 

当我把一个NSObject或它的子类加入到NSMutableArray中时，它的保留计数会被递增；而当我从NSMutableArray中移除它时，保留计数会被递减。这是否意味着如果将一个非NSObject或其子类的id类型添加到NSMutableArray中，它必须响应保留和释放消息？id的定义似乎并没有强制要求这样做。这是一个Objective-C指令，任何id类型都应该响应标准内存管理消息吗？

- jbat100

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为什么要使用一个不派生自NSObject的对象？ - semisight

我并不需要，我只是对NSMutableArray（以及所有可变集合）内部的内存管理方式感兴趣。 - jbat100

虽然它并没有回答你的问题，但是 retain 和 release 实际上是在 NSObject 协议中声明的，而不是在 NSObject 接口中声明的，因此从 NSObject 继承并不是必要的。 - Matt Wilding

Answer 1

大多数Foundation容器（以及绝大多数由苹果开发的类和第三方开发的类）的一个艰难的事实是，当一个方法接受id类型时，它实际上应该读作id，这意味着任何响应NSObject协议的类型。那些不属于NSObject层次结构的类的实例不太可能响应-retain和-release，这在尝试将它们添加到容器中时特别不方便。它们也不太可能响应-hash，-isEqual：，-description，-copy以及Foundation容器可以用于其内容的所有其他方法，出于任何原因。

例如，如果您尝试将Class对象添加到Foundation容器中（除了NSMapTable之外，因为后者的设计非常灵活），您将遇到困境，因为现代ObjC类被期望继承自NSObject，或至少实现NSObject协议。

虽然这种情况相当罕见，但Class几乎是唯一一个有用的类，它没有继承自NSObject。

- zneak

Answer 2

这是否意味着，如果向NSMutableArray中添加非NSObject或其子类的id类型对象，它必须响应retain和release消息？

默认情况下，是的，尽管可以使用CF API来解决此问题。

id的定义似乎没有强制要求。这是一种Objective-C指令，任何id类型都应该响应标准内存管理消息吗？

这只是库编写方式而已。根类(不继承自NSObject)非常不寻常。一个替代方案可能是- (void)addObject:(id<NSObject>)，但那会要求您的根类进行大量扩展...也许更好的解决方案是一个协议NSReferenceCounted，从NSObject中提取相关部分。

然而，NS集合类型确实假定它们正在处理NSObjects(例如，字典使用hash和description)。

- justin

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尽管zneak指出集合使用其他与内存管理无关的消息（-hash，-isEqual：，-description，-copy），但NSReferenceCounted协议的想法不错。因此，也许一个NSCollectable协议会是对Objective-C未来的明智调整。感谢您的答案。 - jbat100

Answer 3

不，没有任何约定规定“id”类型的对象应该响应retain/release消息；实际上，可以说保证这些方法的存在是NSObject协议（而不是类）的目的。但是，“id”会告诉编译器“不要费心进行类型检查”，因此当您将一个不实现这些方法的对象添加到nsarray中时，它将编译，但您将在运行时崩溃。请参见http://unixjunkie.blogspot.com/2008/03/id-vs-nsobject-vs-id.html以获取更详细的解释。

- edsko

Answer 4

你不应该将非对象类型放入 NSArray 中，例如如果你想存储一个 CGRects 数组，那么你需要将它们包装在 NSValue 对象中并存储它们（对于 CGPoint, CGSize 等也是如此）。

如果你有一个自定义结构体，那么你需要一个 NSObject 的派生包装器，这在第一次就有点违背了初衷！

- Simon Lee

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我知道并且曾经在几年前经历过这种痛苦，我只是想知道为什么addObject:的原型是- (void)addObject:(id)anObject，而不是- (void)addObject:(id<NSObject>)anObject;。 - jbat100

@jbat100 完全同意，这很具有误导性！ - Simon Lee

我认为他并不是在询问如何将C结构体放入数组中，而是在询问如何将不是从NSObject（例如NSProxy）继承的id放入其中。 - Matt Wilding

NSProxy符合NSObject，所以那可能是一个不好的例子。 - Simon Lee

@Simon Lee，是的，它可以，但这是我能想到的第一个。 - Matt Wilding

历史原因导致 <NSObject> 直到 NSArray 的接口已经被写成可以接收 (id) 参数后才真正发挥了作用。当时的错误认识是可能还有其他根类符合集合类兼容性，而这一点并没有被证明正确。多年的经验已经证明这个假设是不正确的。 - bbum

Answer 5

如果您真的需要一个不想保留/释放其项目的数组，您可能希望使用CFArrayCreateMutable创建它，并传递适当的回调函数。（CFMutableArray是桥接到NSMutableArray的。）

- David Dunham

Answer 6

除了上面的技术讨论，我认为答案与语言的历史以及其对惯例而非语法的偏好有关。正式协议最初并不是该语言的一部分 - 一切都是非正式的。苹果随后大多转向了正式协议，但非正式协议是该语言的一部分，并且被官方API的某些部分使用。因此，它们是Objective-C的完全支持的、一流的组成部分。

如果您查看NSArray的文档，其中包括以下内容：

在大多数情况下，您的自定义NSArray类应符合Cocoa的对象所有权约定。因此，您必须向添加到集合中的每个对象发送retain消息，并向从集合中删除的每个对象发送release消息。当然，如果子类化NSArray的原因是实现与规范不同的对象保留行为（例如，非保留数组），则可以忽略此要求。

还有：

NSArray与其Core Foundation对应项CFArray之间是“无缝桥接”的，有时您可以通过CFArray轻松完成无法使用NSArray完成的任务。例如，CFArray提供了一组回调函数，其中一些是用于实现自定义保留-释放行为的。如果您为这些回调指定NULL实现，则可以轻松获得非保留数组。

因此，您的问题基于错误前提，具体而言，可能是部分阅读文档或不完全考虑语言。

id 未被正确使用，因为NSObject协议与对象必须实现以便与NSArray一起使用的协议不匹配。相反，在文档中建立了一个非正式协议（尽管在第二次去除非正式性的情况下，这是罕见的），它恰好是NSObject的子集。尽管非正式协议越来越少见，但它们是有效的，但并不例外。

因此，我的简短回答是：NSArray记录了一个非正式协议，该协议与NSObject不同。非正式协议在语法中未表示，因此使用id。

- Tommy