Core Foundation 框架
Core Foundation框架 (CoreFoundation.framework) 是一組C語言接口，它們?yōu)?/span>iOS應(yīng)用程序提供基本數(shù)據(jù)管理和服務(wù)功能。下面列舉該框架支持進(jìn)行管理的數(shù)據(jù)以及可提供的服務(wù)：

群體數(shù)據(jù)類型 (數(shù)組、集合等)
程序包
字符串管理
日期和時間管理
原始數(shù)據(jù)塊管理
偏好管理
URL及數(shù)據(jù)流操作
線程和RunLoop
端口和soket通訊
Core Foundation框架和Foundation框架緊密相關(guān)，它們?yōu)橄嗤δ芴峁┙涌?，?/span>Foundation框架提供Objective-C接口。如果您將Foundation對象和Core Foundation類型摻雜使用，則可利用兩個框架之間的 "toll-free bridging"。所謂的Toll-free bridging是說您可以在某個框架的方法或函數(shù)同時使用Core Foundatio和Foundation 框架中的某些類型。很多數(shù)據(jù)類型支持這一特性，其中包括群體和字符串?dāng)?shù)據(jù)類型。每個框架的類和類型描述都會對某個對象是否為 toll-free bridged，應(yīng)和什么對象橋接進(jìn)行說明。

如需進(jìn)一步信息，請閱讀Core Foundation 框架參考。

自 Xcode4.2 開始導(dǎo)入ARC機(jī)制后，為了支持對象間的轉(zhuǎn)型，Apple又增加了許多轉(zhuǎn)型用的關(guān)鍵字。這一講我們就來了解其用法，以及產(chǎn)生的理由。

引子
我們先來看一下ARC無效的時候，我們寫id類型轉(zhuǎn)void*類型的寫法：

id obj = [[NSObject alloc] init];
void *p = obj;
反過來，當(dāng)把void*對象變回id類型時，只是簡單地如下來寫，

id obj = p;
[obj release];
但是上面的代碼在ARC有效時，就有了下面的錯誤：

    error: implicit conversion of an Objective-C pointer
        to 'void *' is disallowed with ARC
        void *p = obj;
                  ^
 
    error: implicit conversion of a non-Objective-C pointer
        type 'void *' to 'id' is disallowed with ARC
        id o = p;
                ^

__bridge
為了解決這一問題，我們使用 __bridge 關(guān)鍵字來實現(xiàn)id類型與void*類型的相互轉(zhuǎn)換。看下面的例子。

id obj = [[NSObject alloc] init];
 
void *p = (__bridge void *)obj;
 
id o = (__bridge id)p;
將Objective-C的對象類型用 __bridge 轉(zhuǎn)換為 void* 類型和使用 __unsafe_unretained 關(guān)鍵字修飾的變量是一樣的。被代入對象的所有者需要明確對象生命周期的管理，不要出現(xiàn)異常訪問的問題。

除過 __bridge 以外，還有兩個 __bridge 相關(guān)的類型轉(zhuǎn)換關(guān)鍵字：

__bridge_transfer
__bridge_retained
接下來，我們將看看這兩個關(guān)鍵字的區(qū)別。

__bridge_retained
先來看使用 __bridge_retained 關(guān)鍵字的例子程序：

id obj = [[NSObject alloc] init];
 
void *p = (__bridge_retained void *)obj;
從名字上我們應(yīng)該能理解其意義：類型被轉(zhuǎn)換時，其對象的所有權(quán)也將被變換后變量所持有。如果不是ARC代碼，類似下面的實現(xiàn)：

id obj = [[NSObject alloc] init];
 
void *p = obj;
[(id)p retain];
可以用一個實際的例子驗證，對象所有權(quán)是否被持有。

void *p = 0;
 
{
    id obj = [[NSObject alloc] init];
    p = (__bridge_retained void *)obj;
}
 
NSLog(@"class=%@", [(__bridge id)p class]);
出了大括號的范圍后，p 仍然指向一個有效的實體。說明他擁有該對象的所有權(quán)，該對象沒有因為出其定義范圍而被銷毀。

__bridge_transfer
相反，當(dāng)想把本來擁有對象所有權(quán)的變量，在類型轉(zhuǎn)換后，讓其釋放原先所有權(quán)的時候，需要使用 __bridge_transfer 關(guān)鍵字。文字有點繞口，我們還是來看一段代碼吧。

如果ARC無效的時候，我們可能需要寫下面的代碼。

// p 變量原先持有對象的所有權(quán)
id obj = (id)p;
[obj retain];
[(id)p release];
那么ARC有效后，我們可以用下面的代碼來替換：

// p 變量原先持有對象的所有權(quán)
id obj = (__bridge_transfer id)p;
可以看出來，__bridge_retained 是編譯器替我們做了 retain 操作，而 __bridge_transfer 是替我們做了 release1。

Toll-Free bridged
在iOS世界，主要有兩種對象：Objective-C 對象和 Core Foundation 對象0。Core Foundation 對象主要是有C語言實現(xiàn)的 Core Foundation Framework 的對象，其中也有對象引用計數(shù)的概念，只是不是 Cocoa Framework::Foundation Framework 的 retain/release，而是自身的 CFRetain/CFRelease 接口。

這兩種對象間可以互相轉(zhuǎn)換和操作，不使用ARC的時候，單純的用C原因的類型轉(zhuǎn)換，不需要消耗CPU的資源，所以叫做 Toll-Free bridged。比如 NSArray和CFArrayRef, NSString和CFStringRef，他們雖然屬于不同的 Framework，但是具有相同的對象結(jié)構(gòu)，所以可以用標(biāo)準(zhǔn)C的類型轉(zhuǎn)換。

比如不使用ARC時，我們用下面的代碼：

NSString *string = [NSString stringWithFormat:...];
CFStringRef cfString = (CFStringRef)string;
同樣，Core Foundation類型向Objective-C類型轉(zhuǎn)換時，也是簡單地用標(biāo)準(zhǔn)C的類型轉(zhuǎn)換即可。

但是在ARC有效的情況下，將出現(xiàn)類似下面的編譯錯誤：

    Cast of Objective-C pointer type 'NSString *' to C pointer type 'CFStringRef' (aka 'const struct __CFString *') requires a bridged cast
    Use __bridge to convert directly (no change in ownership)
    Use __bridge_retained to make an ARC object available as a +1 'CFStringRef' (aka 'const struct __CFString *')
錯誤中已經(jīng)提示了我們需要怎樣做：用 __bridge 或者 __bridge_retained 來轉(zhuǎn)型，其差別就是變更對象的所有權(quán)。

正因為Objective-C是ARC管理的對象，而Core Foundation不是ARC管理的對象，所以才要特意這樣轉(zhuǎn)換，這與id類型向void*轉(zhuǎn)換是一個概念。也就是說，當(dāng)這兩種類型（有ARC管理，沒有ARC管理）在轉(zhuǎn)換時，需要告訴編譯器怎樣處理對象的所有權(quán)。

上面的例子，使用 __bridge/__bridge_retained 后的代碼如下：

NSString *string = [NSString stringWithFormat:...];
CFStringRef cfString = (__bridge CFStringRef)string;
只是單純地執(zhí)行了類型轉(zhuǎn)換，沒有進(jìn)行所有權(quán)的轉(zhuǎn)移，也就是說，當(dāng)string對象被釋放的時候，cfString也不能被使用了。

NSString *string = [NSString stringWithFormat:...];
CFStringRef cfString = (__bridge_retained CFStringRef)string;
...
CFRelease(cfString); // 由于Core Foundation的對象不屬于ARC的管理范疇，所以需要自己release
使用 __bridge_retained 可以通過轉(zhuǎn)換目標(biāo)處（cfString）的 retain 處理，來使所有權(quán)轉(zhuǎn)移。即使 string 變量被釋放，cfString 還是可以使用具體的對象。只是有一點，由于Core Foundation的對象不屬于ARC的管理范疇，所以需要自己release。

實際上，Core Foundation 內(nèi)部，為了實現(xiàn)Core Foundation對象類型與Objective-C對象類型的相互轉(zhuǎn)換，提供了下面的函數(shù)。

CFTypeRef  CFBridgingRetain(id  X)  {
    return  (__bridge_retained  CFTypeRef)X;
}
 
id  CFBridgingRelease(CFTypeRef  X)  {
    return  (__bridge_transfer  id)X;
}
所以，可以用 CFBridgingRetain 替代 __bridge_retained 關(guān)鍵字：

NSString *string = [NSString stringWithFormat:...];
CFStringRef cfString = CFBridgingRetain(string);
...
CFRelease(cfString); // 由于Core Foundation不在ARC管理范圍內(nèi)，所以需要主動release。
__bridge_transfer
所有權(quán)被轉(zhuǎn)移的同時，被轉(zhuǎn)換變量將失去對象的所有權(quán)。當(dāng)Core Foundation對象類型向Objective-C對象類型轉(zhuǎn)換的時候，會經(jīng)常用到 __bridge_transfer 關(guān)鍵字。

CFStringRef cfString = CFStringCreate...();
NSString *string = (__bridge_transfer NSString *)cfString;
 
// CFRelease(cfString); 因為已經(jīng)用 __bridge_transfer 轉(zhuǎn)移了對象的所有權(quán)，所以不需要調(diào)用 release
同樣，我們可以使用 CFBridgingRelease() 來代替 __bridge_transfer 關(guān)鍵字。

CFStringRef cfString = CFStringCreate...();
NSString *string = CFBridgingRelease(cfString);

總結(jié)
由上面的學(xué)習(xí)我們了解到 ARC 中類型轉(zhuǎn)換的用法，那么我們實際使用中按照怎樣的原則或者方法來區(qū)分使用呢，下面我總結(jié)了幾點關(guān)鍵要素。

明確被轉(zhuǎn)換類型是否是 ARC 管理的對象
Core Foundation 對象類型不在 ARC 管理范疇內(nèi)
Cocoa Framework::Foundation 對象類型（即一般使用到的Objectie-C對象類型）在 ARC 的管理范疇內(nèi)
如果不在 ARC 管理范疇內(nèi)的對象，那么要清楚 release 的責(zé)任應(yīng)該是誰
各種對象的生命周期是怎樣的
1. 聲明 id obj 的時候，其實是缺省的申明了一個 __strong 修飾的變量，所以編譯器自動地加入了 retain 的處理，所以說 __bridge_transfer 關(guān)鍵字只為我們做了 release 處理。