浅解ARC中的 __bridge、__bridge_retained和__bridge_transfer

文章来源：http://www.outflush.com/2015/03/introduction-of-arc-bridge-type-transfer/

在对 bridge 相关的修饰符讲解前，首先了解以下内容

• Core Foundation 是一组C语言接口，它与Foundation为相同功能提供接口，只是Foundation框架提供的是Objective-C接口。
• Core Foundation中的对象也存在引用计数的概念，类似于Foundation的retain/release，其对应的接口是CFRetain/CFRelease
• 这两个框架的对象之间可以相互转换，这种转换被称之为Toll-Free bridge
• 当使用ARC时，Core Foundation中的对象不被ARC所管理，所以Core Foundation和Foundation中的对象在相互转换的过程中会涉及到对象所有权的转换，这里便用到了bridge修饰符。

普通对象与C语言指针之间的转换

void *p = NULL;
{
id obj = [[NSObject alloc] init];
p = (__bridge void *)obj;
}
NSLog(@"Hello");

// 这里会出现错误
NSLog(@"%@", [(__bridge id)p class]);

上面代码中的obj被ARC管理，p是一个C语言指针，不在ARC的管理范围中。当程序执行到obj的作用域之外，ARC便将obj给release掉，这时p指针成为NULL。所以在使用__bridge的时候必须清楚对象的生命周期否则便会出现类似上面的错误。

这时便应该使用__bridge_retain关键字来进行转换

p = (__bridge_retain void *)obj;

// 上面这段代码在非ARC的环境下可以表示为
p = obj;
[(id)p retain];

所以当obj被ARC release后，p指针仍然指向一个有效的对象。

而__bridge_transfer则是用于将一个通过__bridge_retain转换得到的C语言指针重新转换为被ARC管理的普通对象。

id obj = (__bridge_transfer id)p;

// 用非ARC来表示就是
id obj = p;
[obj retain];
[(id)p release];

可以看出，__bridge_transfer将p指向的对象的所有权转移到了ARC管理的obj上。

当在ARC环境中声明 id obj 时，默认是 strong 修饰符修饰的，所以ARC会自动对obj进行retain处理，所以说__bridge_transfer只做了release处理。

Core Foundation与Foundation普通对象之间的转换

从上面已经知道Core Foundation中的对象也存在引用计数的概念。当在非ARC环境下，Core Foundation对象和Foundation对象可以通过标准的C语言类型转换来进行转换（Toll-Free bridge）。而当引入ARC后则需要bridge来进行转换，因为你需要明确的告诉编译器如何处理对象的所有权。

例如：

NSString *str = [NSString stringWithFormat…];
CFStringRef cfStr = (__bridge CFStringRef)str;
...
CFRelease(cfStr);

这里str对象被ARC所管理，而cfStr并不在ARC的管理中，因为__bridge只是单纯的进行了类型转换，所以当str被ARC release后，cfStr便成为了NULL。

而当上面这段代码使用__bridge_retain进行转换后，cfStr便拥有了str对象的所有权，这时如果str被ARC release，cfStr仍然有效。然而又因为Core Foundation中的对象也存在引用计数概念，所以需要使用CFRelease()手动的对cfStr进行release操作。代码如下：

NSString *str = [NSString stringWithFormat…];
CFStringRef cfStr = (__bridge_retain CFStringRef)str;
...
CFRelease(cfStr);

至于__bridge_transfer，从上文可以得知其用于将对象的所有权转移，所以CF（Core Foundation简写）对象在使用__bridge_transfer转换为Foundation对象后被释放。

CFStringRef cfStr = CFStringCreate…();
NSString *str = (__bridge_transfer NSString *)cfStr;

// 在非ARC环境下，上面这句等同于
NSString *str = cfStr;
CFRelease(cfStr);

实际上，在Core Foundation内部存在两个用于CF对象和Foundation对象转换的函数

CFTypeRef CFBridgingRetain(id X) {
return (__bridge_retained CFTypeRef)X;
}
id CFBridgingRelease(CFTypeRef X) {
return (__bridge_transfer id)X;
}

使用这两个函数同样可以进行两者对象之间的类型转换。

总结

• bridge 用于被ARC管理的对象和不被ARC管理的对象之间的转换
• __bridge 只负责单纯的类型转换，需要格外注意对象的生存周期。
• __bridge_retain 将被ARC管理的对象转换为不被ARC管理的对象的同时，将ARC管理的对象retain，使其部分成为不被ARC管理的对象（描述很不当，自行多揣摩）。
• __bridge_transfer 将不被ARC管理的对象转换为被ARC管理的对象的同时，将不被ARC管理的对象release。