Objective-C 與 Core Foundation 對象互轉內存管理全攻略：ARC 與非 ARC 環境下的最佳實踐

背景：輕鬆轉換背後的內存陷阱

iOS 中 NSString 與 CFStringRef 可直接強制轉換：

CFStringRef aCFString = (CFStringRef)aNSString;
NSString *aNSString = (NSString *)aCFString;

但 ARC 僅管理 Objective-C 對象，Core Foundation 對象需手動 CFRetain/CFRelease。轉換後「誰負責釋放」成為關鍵，處理不當導致洩漏或雙重釋放崩潰。

一、非 ARC 環境：手動管理清晰明確

// NSString → CFStringRef
CFStringRef aCFString = (CFStringRef)[[NSString alloc] initWithFormat:@"%@", string];
// 使用後
CFRelease(aCFString);

// CFStringRef → NSString
CFStringRef aCFString = CFStringCreateWithCString(kCFAllocatorDefault, bytes, NSUTF8StringEncoding);
NSString *aNSString = (NSString *)aCFString;
// 使用後
[aNSString release];

轉換後由持有者釋放，邏輯直觀。

二、ARC 環境：三大橋接修飾符

告訴編譯器所有權轉移意圖：

1. __bridge_retained / CFBridgingRetain()

OC 對象轉 CF，ARC 放棄管理，開發者負責 CFRelease：

NSString *aNSString = [[NSString alloc] initWithFormat:@"test"];
CFStringRef aCFString = (__bridge_retained CFStringRef)aNSString;
// 等價
CFStringRef aCFString = (CFStringRef)CFBridgingRetain(aNSString);
// 必須釋放
CFRelease(aCFString);

未釋放將洩漏（Instruments 可檢測）。

2. __bridge_transfer / CFBridgingRelease()

CF 對象轉 OC，所有權交給 ARC：

CFStringRef aCFString = CFStringCreateWithCString(NULL, "test", kCFStringEncodingASCII);
NSString *aNSString = (__bridge_transfer NSString *)aCFString;
// 等價
NSString *aNSString = (NSString *)CFBridgingRelease(aCFString);
// 無需手動 release，ARC 自動管理

可用於修復上例洩漏：aNSString = (__bridge_transfer NSString *)aCFString;

3. __bridge（最常用）

純類型轉換，所有權不變：

• OC→CF：ARC 繼續管理，CF 端僅借用

  NSString *aNSString = [[NSString alloc] initWithFormat:@"test"];
  CFStringRef aCFString = (__bridge CFStringRef)aNSString;
  // 無需 CFRelease

• CF→OC：ARC 不管理，開發者需 CFRelease

  CFStringRef aCFString = CFStringCreateWithCString(NULL, "test", kCFStringEncodingASCII);
  NSString *aNSString = (__bridge NSString *)aCFString;
  // 使用後
  CFRelease(aCFString);

決策速查表

核心原則

1. 明確所有權歸屬：每個對象任一時刻有且僅有一個「擁有者」
2. 轉換時顯式聲明意圖，讓編譯器生成正確保留/釋放代碼
3. 善用 Instruments 檢測洩漏與雙重釋放