عد المراجع التلقائي

تُعدّ خاصية عدّ المراجع التلقائي ( ARC ) ميزةً لإدارة الذاكرة في مُصرّف Clang، حيث تُوفّر عدّ المراجع التلقائي للغتي البرمجة Objective-C و Swift . أثناء عملية التجميع، تُدرج هذه الخاصية رسائل في كود الكائن [ ^{1 ] [ 2 ] ،} والتي تزيد أو تُنقص عدد المراجع أثناء التشغيل، وتُعلّم الكائنات المراد تحريرها عندما يصل عدد المراجع إليها إلى الصفر.retainrelease

يختلف نظام إدارة الذاكرة التلقائي (ARC) عن نظام جمع البيانات المهملة القائم على التتبع في أنه لا توجد عملية خلفية تقوم بتحرير الكائنات بشكل غير متزامن أثناء التشغيل. ^{[ 3 ]} على عكس نظام جمع البيانات المهملة القائم على التتبع، لا يتعامل نظام إدارة الذاكرة التلقائي مع دورات المراجع تلقائيًا. هذا يعني أنه طالما توجد مراجع "قوية" لكائن ما، فلن يتم تحريره. وبالتالي، يمكن أن تؤدي المراجع المتبادلة القوية إلى حالات جمود وتسريبات للذاكرة . يقع على عاتق المطور مسؤولية كسر هذه الدورات باستخدام مراجع ضعيفة . ^{[ 4 ]}

تُطبّق شركة آبل تقنية إدارة الذاكرة التلقائية (ARC) في أنظمة تشغيلها، مثل macOS ( OS X ) و iOS . يتوفر دعم محدود (ARCLite) ^{[ 5 ]} منذ إصداري Mac OS X Snow Leopard و iOS 4 ، مع دعم كامل لاحق في Mac OS X Lion و iOS 5. [ ^{6 ] أُعلن} عن إيقاف استخدام تجميع البيانات المهملة في OS X Mountain Lion لصالح ARC، وتمت إزالته من مكتبة وقت تشغيل Objective-C في macOS Sierra . ^{[ 7 ] [ 8 ]}

يتم تطبيق القواعد التالية بواسطة المترجم عند تشغيل ARC:

• retainلا يمكن إرسال releaseهذه retainCountالرسائل إلى الكائنات. بدلاً من ذلك ، يقوم المترجم بإدراج هذه الرسائل تلقائيًا في وقت الترجمة، بما في ذلك عند تجاوزها. ^{[ 9 ]}autoreleasedealloc[super dealloc]dealloc

  // بدون ARC - ( void ) dealloc { [[ NSNotificationCenter defaultCenter ] removeObserver : self ]; [ super dealloc ]; }// مع ARC - ( void ) dealloc { [[ NSNotificationCenter defaultCenter ] removeObserver : self ]; // يتم استدعاء [super dealloc] تلقائيًا }

• لا يمكن للبرامج إجراء تحويل مباشر بين idأنواع البيانات المختلفة void *. ^{[ 9 ]} يشمل ذلك التحويل بين كائنات Foundation وكائنات Core Foundation. يجب على البرامج استخدام تحويلات خاصة، أو استدعاءات لوظائف خاصة، لتزويد المترجم بمعلومات إضافية حول دورة حياة الكائن.

  // بدون ARC - ( NSString * ) giveMeAString { CFStringRef myString = [ self someMethodThatCreatesACFString ]; NSString * newString = ( NSString * ) myString ; return [ newString autorelease ]; }// باستخدام ARC - ( NSString * ) giveMeAString { CFStringRef myString = [ self someMethodThatCreatesACFString ]; // عدد النسخ المحفوظة هو 1 NSString * newString = ( __bridge_transfer NSString * ) myString ; // تم نقل الملكية الآن إلى ARC return newString ; }

• يمكن استخدام مجمع التحرير التلقائي لتخصيص الكائنات مؤقتًا والاحتفاظ بها في الذاكرة حتى يتم "تفريغ" المجمع. بدون تقنية ARC، NSAutoreleasePoolيمكن إنشاء كائن لهذا الغرض. تستخدم تقنية ARC @autoreleasepoolالكتل بدلاً من ذلك، والتي تغلف عملية تخصيص الكائنات المؤقتة وتحررها عند الوصول إلى نهاية الكتلة. ^{[ 9 ]}

  // بدون ARC - ( void ) loopThroughArray: ( NSArray * ) array { for ( id object in array ) { NSAutoreleasePool * pool = [[ NSAutoreleasePool alloc ] init ]; // إنشاء العديد من الكائنات المؤقتة [ pool drain ]; } }// مع ARC - ( void ) loopThroughArray: ( NSArray * ) array { for ( id object in array ) { @autoreleasepool { // إنشاء العديد من الكائنات المؤقتة } } }

• لا يمكن للبرامج استدعاء الدوال NSAllocateObjectو NSDeallocateObject^{[ 9 ]}
• لا يمكن للبرامج استخدام مؤشرات الكائنات في هياكل لغة C ( structs) ^{[ 9 ]}
• لا يمكن للبرامج استخدام مناطق الذاكرة ( NSZone) ^{[ 9 ]}
• للتعاون بشكل صحيح مع التعليمات البرمجية غير المتوافقة مع ARC، يجب ألا تستخدم البرامج أي طريقة أو خاصية معلنة (إلا إذا تم اختيار دالة جلب مختلفة بشكل صريح) تبدأ بـ new. ^{[ 9 ]}

في لغة Swift، تُعتبر المراجع إلى الكائنات قوية، ما لم يتم تعريفها بشكل صريح weakأو ضمني unowned. تتطلب Swift معالجة صريحة للقيمة nil مع النوع الاختياري (Optional): وهو نوع قيمة يمكن أن يحتوي على قيمة أو يكون nil. يجب التعامل مع النوع الاختياري عن طريق "فك تغليفه" باستخدام عبارة شرطية ، مما يسمح بالاستخدام الآمن للقيمة، إن وجدت. في المقابل، أي نوع غير اختياري (non-Optional) سيكون له دائمًا قيمة ولا يمكن أن يكون nil.

var myString : String // لا يمكن أن يكون إلا سلسلة نصية var myOtherString : String ? // يمكن أن يكون سلسلة نصية أو قيمة فارغةif let myString = myOtherString { // فك التغليف الاختياري print ( myString ) // طباعة السلسلة، إن وجدت }

وبناءً على ذلك، يمكن أن يكون المرجع القوي لكائن ما من النوع الاختياري أو غير الاختياري (الاختيارية وقوة المرجع مفهومان مختلفان، وإن كانا مرتبطين). المرجع الضعيف يكون دائمًا من النوع الاختياري، حيث يمكن تحرير الكائن وتعيين المرجع تلقائيًا إلى قيمة فارغة. أما المراجع غير المملوكة فهي تشبه المراجع الضعيفة، ولكن لا يتم تعيينها إلى قيمة فارغة تلقائيًا بواسطة إدارة الذاكرة التلقائية (ARC). يمكن أن تكون هذه المراجع إما اختيارية أو غير اختيارية. من المتوقع أن يكون للمرجع غير المملوك قيمة دائمًا، لذا فإن الوصول إلى قيمة مرجع غير مملوك بعد تحرير الكائن المشار إليه سيؤدي إلى خطأ وقت التشغيل. ^{[ 11 ]}

var strongReference : MyClass // مرجع قوي غير اختياري، لا يمكن أن يكون فارغًا var strongOptionalReference : MyClass ? // مرجع قوي اختياري، يمكن أن يكون فارغًا (يدويًا) weak var weakReference : MyClass ? // مرجع ضعيف، اختياري دائمًا، يمكن أن يكون فارغًا (تلقائيًا أو يدويًا) unowned var unownedReference : MyClass // مرجع غير اختياري غير مملوك، لا يمكن أن يكون فارغًا

تختلف لغة Swift عن لغة Objective-C في استخدامها وتشجيعها لأنواع القيم بدلاً من أنواع المراجع . فمعظم الأنواع في مكتبة Swift القياسية هي أنواع قيم، ويتم نسخها بالقيمة، بينما تُعدّ الأصناف والإغلاقات أنواع مراجع، ويتم تمريرها بالمرجع. ولأن أنواع القيم تُنسخ عند تمريرها، يتم تحريرها تلقائيًا عند خروج البرنامج من النطاق الذي يحتويها. ^{[ 11 ] [ 12 ]}

• مؤشر ذكي

• الانتقال إلى ARC - مكتبة مطوري iOS
• "العد المرجعي التلقائي" في لغة البرمجة سويفت