CFSTR() 是否分配内存？

Question

我理解CFSTR() documentation 表示它分配内存。它可以在失败时返回 NULL，并且无论是否调用 CFRelease() 或删除引用，结果都可用，直到程序终止。它包装了静态字符串，但它肯定必须分配一个 CFString 类结构来这样做。因此，它不适合在长时间运行的程序中使用。

但是，在对此进行了一些反对之后，我尝试了以下测试程序。我没有看到top 中的内存占用增加。 valgrind 报告的泄漏不随循环大小而变化。是否发生重复数据删除？

#include <CoreFoundation/CFString.h>
#include <stdio.h>

int main(void) {
  int count = 0;
  int chars = 0;
  for (int i = 0; i < 100000000; i++) {
    CFStringRef str = CFSTR("Goodbye.");
    if (str) {
      count++;
      chars += CFStringGetLength(str);
      // Drop reference!
    }
  }
  printf("%d strings, %d chars\n", count, chars);
  CFStringRef str = CFSTR("Hello, World.");
  CFShowStr(str);
}

另一个提问者reported CFSTR() 确实在 Windows 上泄漏。其他人说这就像 Objective C 的 @"String" 文字语法。 CFString 参考提到在 gcc 3.3 上需要 -fconstant-cfstrings。那么宏是否使用魔法编译器扩展在构建时创建这些？

在我的 MacOS X 10.8.5 机器上，CoreFoundation/CFString.h 在 Windows 或 Linux 上将 CFSTR 定义为 __builtin___CFStringMakeConstantStringexcept，它使用非内置版本。

所以答案似乎很可能是，“它不会在 MacOS X 或 iOS 上分配”。

我不知道如何验证它们实际上作为 CFStringRefs 存在于可执行文件中，但 otool -tV 说：

leaq    0x1c8(%rip), %rax ## Objc cfstring ref: @"Goodbye."

指令指针相对寻址是一些确认，leaq 表示它没有调用任何可以分配的东西。

Answer 1

如您所见，在 Apple 平台上，CFSTR 使用内置编译器在编译时生成字符串。它作为一个完全构造的、可用的对象嵌入到可执行文件中；该程序不会在运行时为CFSTR 执行任何分配。编译器在单个翻译单元中合并重复的字符串对象。我不确定链接器是否会跨目标文件合并重复项。

在其他平台上，Apple 不控制编译器，因此它不能使用内置编译器将构造对象嵌入到可执行文件中。相反，在运行时，它调用私有库函数__CFStringMakeConstantString。你可以在CFString.c找到这个函数的源代码。它保留一个哈希表，将参数（作为 C 字符串）映射到 CFString。这就是“重复数据删除”。它通常不会从表中删除条目。因此，每个传递给CFSTR 的唯一 C 字符串都会分配一些内存，这些内存会一直持续到程序存在。通过使用相同的字符串参数对CFSTR 进行任何调用都可以访问内存，因此称其为“泄漏”是有问题的。

Answer 2

CFSTR 是一个类似函数的宏，它接受 const char * 并返回 CFStringRef。

CFStringRef CFSTR (
    const char *cStr
);

正如您所提到的，文档提供了一些有趣的警告。我个人会将它们视为实现细节，并将您从中获得的CFStringRef 管理为由创建规则保留，并相应地平衡保留/释放调用。

（至于它可能分配或不分配的原因，我认为编译器可以选择通过创建不朽的CFStringRef 来优化CFSTR() 调用，就像拥有NSString *str = @"MyString!"; 一样，但我没有数据支持这一点。）

编辑：就重复数据删除而言，如果它搜索一堆现有的已初始化CFStringRefs，我不会感到惊讶。同样，这应该是一个实现细节，不应影响您使用的模式。