1.weak是怎么实现的

在Objective-C中，用__weak修饰的指针，会在所指向的那个Objective-C对象被释放后，自动指向nil。

通俗的解释就是，在Objective-C的运行时环境中，维护了一种weak表，这张哈希表用对象的首地址作为键，将由若干个__weak修饰的指针自身的地址组成的数组作为值。当一个Objective-C对象被释放后，通过这个对象的起始地址来找到所有指向它的__weak指针，并将它们指向nil。

ARC下，编译器会生成一个全局的散列表数组，每个散列表的大小上限为128Byte，取这个数值也是为了和cache line size（64Byte）对齐，对于iOS系统，这个数组的大小为8*128（Byte），可以存放8张散列表SideTable结构体。
一个对象的首地址经过哈希之后可以确定这个对象映射到那个SideTable。
一个SideTable结构体中包含了一个weak_table:

struct SideTable {
    //.......
    weak_table_t weak_table;
    //.......
};

struct weak_table_t {
    weak_entry_t *weak_entries;
    size_t    num_entries;
    uintptr_t mask;
    uintptr_t max_hash_displacement;
};

根据对象首地址查找weak_entry的方法为weak_entry_for_referent()，可以看到其中对对象首地址做了一次哈希，得到了对应的index。如果发生碰撞，则index依次+1，遍历整个数组，检查是否能获得正确的weak_entry_t对象。

#define WEAK_INLINE_COUNT 4
struct weak_entry_t {
    DisguisedPtr<objc_object> referent;
    union {
        struct {
            weak_referrer_t *referrers;//就是这个weak指针指向的对象地址
            uintptr_t        out_of_line : 1;
            uintptr_t        num_refs : PTR_MINUS_1;
            uintptr_t        mask;
            uintptr_t        max_hash_displacement;
        };
        struct {
            // out_of_line=0 is LSB of one of these (don't care which)
            weak_referrer_t  inline_referrers[WEAK_INLINE_COUNT];
        };
    };
};

其中的weak_referrer_t实际就是指向Objective-C对象的指针的地址的类型：

typedef objc_object ** weak_referrer_t;

弱引用销毁过程:

在runtime的代码中，可以找到一个叫做weak_clear_no_lock的方法，它的注释表明，这个方法会被dealloc方法调用，然后将被销毁对象所对应的所有弱引用指针都置为nil。

过程:

利用即将被销毁的对象的首地址，找到对应的weak_entry_t。
从weak_entry_t对象中获取指向weak_referrer_t数组的指针。
遍历这个数组，对于数组中的每个元素，检查是否真的指向即将被销毁的对象的首地址，如果是，则将它指向nil，如果不是则报错。
释放这个weak_entry_t对象，并更新weak_table_t中的entry数目。如果有必要，对weak_table_t进行缩容。

补充:
当使用一个__weak指针时，objc_loadWeakRetained()和objc_release()函数都被调用了。

其中objc_loadWeakRetained()会调用retainWeakReference方法，如果某个类重写了retainWeakReference方法并返回NO，则这个__weak指针获取的就永远是nil了。

为什么需要在使用一个__weak指针时调用objc_loadWeakRetained()函数呢:是为了确保在使用这个__weak指针的过程中，指向的对象不被释放。