Automatic Reference Counting (ARC) 自动引用计数

http://developer.apple.com/library/mac/#releasenotes/ObjectiveC/RN-TransitioningToARC/Introduction/Introduction.html    

        

         Automatic Reference Counting (ARC)是一个编译器的功能，提供了对Objective-C对象的自动内存管理。ARC在编译期间自动在适当的地方添加Objective-C对象的retain和release操作代码。

一. 总结

    ARC在编译期间，根据Objective-C对象的存活周期，在适当的位置添加retain和release代码。从概念上讲，ARC与手动引用计数内存管理遵循同样的内存管理规则。ARC也无法防止strong引用循环。

    ARC还引入了新的修饰符来修饰变量和声明属性。变量的修饰符__strong,__weak, __unsafe_unretained,__autoreleasing,默认是_strong;声明属性的修饰符strong, weak, unsafe_unretained，默认是strong。

    Objective-C对象和Core Foundation-style对象直接的转换。你需要显示地告诉编译器转换后对象的所有权，转换修饰符号：__bridge，__bridge_retained 或 CFBridgingRetain，__bridge_transfer 或 CFBridgingRelease。

 ARC支持的系统:Xcode4.2 forOS X v10.6和v10.7（64位应用程序）、iOS 4、iOS 5。weak不支持OS X v10.6和iOS 4。

    Xcode提供一个把手动引用计数转换成ARC的工具，choose Edit > Refactor > Convert to Objective-C ARC。

二.ARC概述

      你不需记住什么时候要用 retain, release, and autorelease,ARC评估你的对象的生命周期，并在编译时自动插入适当的内存管理。编译器还为你生成相应的dealloc方法。

       一个Person类声明如下：

@interface Person : NSObject

@property NSString *firstName;

@property NSString *lastName;

@property NSNumber *yearOfBirth;

@property Person *spouse;

@end

@implementation Person

@end

        属性的默认修饰符是strong。

       一个contrived方法如下：

- (void)contrived {

    Person *aPerson = [[Person alloc] init];

    [aPerson setFirstName:@"William"];

    [aPerson setLastName:@"Dudney"];

    [aPerson setYearOfBirth:[[NSNumber alloc] initWithInteger:2011]];

    NSLog(@"aPerson: %@", aPerson);

}

       ARC负责aPerson和NSNumber对象的内存释放。

三.ARC强制执行新规则

      1.不能显示调用 dealloc([super dealloc]), 执行或调用 retain, release, retainCount, or autorelease；禁止使用选择器 @selector(retain), @selector(release), 等。

         你可以实现一个dealloc方法，来释放实例变量以外的资源，例如：系统类调用[systemClassInstance setDelegate:nil]和未使用ARC编译的代码。在dealloc方法中,ARC在适当的地方添加release来负责释放实例变量。

       2.不能使用 NSAllocateObject 和 NSDeallocateObject类。

       3.不能在C结构体中使用对象指针。使用Objective-C类代替C结构体。

       4. id和void*之间要求显示转换。

          使用__bridge，__bridge_retained 或 CFBridgingRetain，__bridge_transfer 或 CFBridgingRelease来显示转换。

       5.用 @autoreleasepool{}代替NSAutoReleasePool。

       6.不能使用memory zones。不再需要NSZone。

       7.实例变量的访问名称不能用new作为前缀，不能声明一个属性用new作为前缀。

      @property NSString *newTitle;//错误

    @property (getter=theNewTitle) NSString *newTitle;//修改访问方法,正确

四.ARC 推出新的对象生命周期修饰符

   1.属性声明修饰符：strong, weak, unsafe_unretained，默认strong

     strong和retain相似,只要有一个strong指针指向对象，该对象就不会被销毁；（一个对象，要是没有任何一个strong引用指向该对象，将马上被销毁）；

     weak，声明为weak的指针，weak指针指向的对象一旦被释放，weak的指针都将被赋值为nil；

      unsafe_unretained，用unsafe_unretained声明的指针，指针指向的对象一旦被释放，这些指针将成为野指针。

//以下2行代码执行效果一样

@property(retain) MyClass *myObject;

@property(strong) MyClass *myObject;

// The following declaration is similar to "@property(assign) MyClass *myObject;"

// except that if the MyClass instance is deallocated,

// the property value is set to nil instead of remaining as a dangling pointer.

@property(weak) MyClass *myObject;

//声明unsafe_unretained属性

@property (nonatomic, strong) NSString *string1;   

@property (nonatomic, unsafe_unretained) NSString *string2;

//执行如下代码后，self.string2成了野指针

self.string1 = [[NSString alloc] initWithUTF8String:"string 1"];   

self.string2 = self.string1;   

self.string1 = nil;  

NSLog(@"String 2 = %@", self.string2);  

      为了避免strong(强引用)循环，parent对象strong(强引用)child对象,child对象weak(弱引用)parent对象。

    2.变量的修饰符__strong,__weak,__unsafe_unretained,__autoreleasing,默认是_strong

       __strong:强引用,只要有一个strong引用指向该对象,那么该对象就不会被销毁;

       __weak:弱引用,不能保持一个对象的存活期,当弱引用指向的对象没有强引用指向时，该弱引用指针被置为nil;

       __unsafe_unretained,跟__weak相似,只是该引用指针成为野指针。

       __autoreleasing,修饰传递给方法的参数引用(id*),方法返回时自动释放。

       a) 变量定义格式如下：

ClassName * qualifier variableName;

MyClass * __strong myStrongReference;//__strong是默认修饰符,等价于MyClass *myStrongReference;

MyClass * __weak myWeakReference;

MyClass * __unsafe_unretained myUnsafeReference;

//string用NSString对象引用初始化后,由于没有strong引用指向该NSString对象，NSString对象马上就被释放,string被置为nil;

NSString * __weak string = [[NSString alloc] initWithFormat:@"First Name: %@", [self firstName]];

NSLog(@"string: %@", string);//输出null

       b)__autoreleasing，方法的参数是个引用指针(id*):

         参数是个__autoreleasing的方法声明如下：

- (BOOL)performOperationWithError:(NSError * __autoreleasing *)error;

NSError *error;   //或定义成 NSError * _autoreleasing error;

BOOL OK = [myObject performOperationWithError:&error];

if (!OK) {

    // Report the error.

    // ...

//编译器自动添加了临时__autoreleasing变量

NSError * __strong error;

NSError * __autoreleasing tmp = error;

BOOL OK = [myObject performOperationWithError:&tmp];

error = tmp;

if (!OK) {

    // Report the error.

    // ...

//返回_autoreleasing定义的变量

-（NSString*）name

{

       _autoreleasing NSString *str = [[NSString alloc] initWithString: @"name"];

       return name;

}

五. ARC编译模式下，iOS和Mac OS X平台对Outlets(用户接口变量) 的管理统一了

     strong: Nib文件所有者(File's Owner)的顶层对象(top-level objects);

     weak:  视图或其他窗口中的Outlets(用户接口变量);

六. ARC编译模式下，堆栈变量初始化为nil。

七. 使用编译器标志启用和禁用ARC

              -fobjc-arc        启用ARC

       -fno-objc-arc     禁用ARC 

    a) ARC编译选项

       项目文件的[Build Settings]->[Apple LLVM compiler4.1 -Language]

    b) 在ARC编译模式下，某些源文件禁用ARC

八. Core fundation style 对象与Objective-C对象的桥接转换(Toll-Free bridge)

     ARC不自动负责Core Foundation-style 对象(例如CFArrayRef、CFMutableDictionaryRef、CGColorSpaceRef、 CGGradientRef)的内存释放，你必须使用CFRetain and CFRelease管理Core Foundation-style对象。

      Objective-C对象和Core Foundation-style对象的转换，你需要显式告诉编译器转换后的对象的所有权。

     a) __bridge,只做类型转换，但是不修改对象（内存）管理权；

     b) __bridge_retained或CFBridgingRetain，将Objective-C的对象转换为Core Foundation的对象，同时将对象（内存）的管理权交给我们，后续需要使用CFRelease或者相关方法来释放对象；

     c) __bridge_transfer或CFBridgingRelease,将Core Foundation的对象转换为Objective-C的对象，同时将对象（内存）的管理权交给ARC。

九. 手动转换项目支持ARC

     a) 不能调用retain, release,  autorelease.方法；

      b)  不能调用dealloc方法；例如：[super dealloc];

      c)  用@autorelesepool{}代替NSAutoreleasePool;

      d)  init初始化方法, [super init] 改成 self = [super init];

[super init];//错误

self = [super init];//正确

if (self) {

   ...

     e)  没有使用ARC，类的实例变量默认是assign，对象赋值给实例变量，不会改变对象的引用计数；

            使用ARC后，类的实例变量默认是strong，对象赋值给实例变量，会延长对象的存活周期。

     f) 不能在C结构体中使用strong id;

struct X { id x; float y; };//错误

     g)  id和void*(including Core Foundation types)之间不能直接相互转换;

     h)  Nib中的非顶层对象Outlets(用户接口变量)，修饰符assign改为weak;

          顶层对象Outlets，修饰符retain改为strong。

十. 其他

a)__weak不支持这些类的对象:

     NSATSTypesetter, NSColorSpace, NSFont, NSMenuView, NSParagraphStyle, NSSimpleHorizontalTypesetter, and NSTextView。

b) ARC不支持管理的内容： malloc/free分配的对象, Core Foundation-style 对象, file descriptors。

Core Foundation-style 对象，它是由C的struct定义的各种对象，主要来自于CoreFoundation框架(如CFArray或者CFMutableDictionaryRef类型)，或者其它采用CoreFoundation命名规范的框架，如Core Graphics（如，CGColorSpaceRef 和CGGradientRef）。