OC内存管理总结

来源：互联网发布：精益数据分析微盘编辑：程序博客网时间：2024/05/16 07:28

1.为什么要管理内存

首先看这样一段代码：

[objc] view plaincopy
int main(int argc, const charchar * argv[])  
{  
    int a = 10;  
    BOOL b = YES;  
    char c = 'w';  
    return 0;  
}  

像a、b、c这样的基本数据类型的局部变量存放在栈上，函数执行结束时这些存储单元自动被释放。

在看看这样的代码：

[objc] view plaincopy
int main(int argc, const charchar * argv[])  
{  
    Person *p = [[Person alloc] init];  
    [p setAge:10];  
    NSLog(@"%d", [p age]);  
    return 0;  
}  

像Person这样的对象类型，分配在堆上，在上面的代码中，[[Person alloc] init]在堆上创建了一个Person类型的对象 Person类型的指针p指向了这个对象，而指针p类型保存在栈上，当程序结束时p所占用的内存被清空，而存储在堆上得对象没有被释放，依然放在内存中。OC项目中的代码中处处都是这样的代码，如果不进行内存管理，程序运行过程会不断地加大内存开销，最终可能导致程序崩溃。

2.引用计数器

Ø 每个OC对象都有自己的引用计数器，是一个整数，表示“对象被引用的次数”，即有多少人正在使用这个OC对象

Ø 每个OC对象内部专门有4个字节的存储空间来存储引用计数器

Ø 当使用alloc、new或者copy创建一个新对象时，新对象的引用计数器默认就是1

Ø 当一个对象的引用计数器值为0时，对象占用的内存就会被系统回收。换句话说，如果对象的计数器不为0，那么在整个程序运行过程，它占用的内存就不可能被回收，除非整个程序已经退出

我们可以使用引用计数器来进行内存管理，比如：

当程序结束时，p不存在了，而p指向的对象的对象的引用计数器由1变成了0，意味着没有引用它的指针了，这时候可以将堆中对象占用的内存回收，进行合理的内存管理。现在的问题就是如何进行管理对象的引用计数器

OC语言中定义了下面几种对引用计数器的操作：

Ø 给对象发送一条retain消息,可以使引用计数器值+1（retain方法返回对象本身）

Ø 给对象发送一条release消息,可以使引用计数器值-1

Ø 可以给对象发送retainCount消息获得当前的引用计数器值

由此可以得到启发，每当创建对象或者复制对象时可以使用retain将其"引用计数器"的值+1，而不再使用引用它的指针时，将对象的"引用计数器"的值-1，问题就来了：如何在对象的"引用计数器"的值为0的时候将对象销毁呢：

对象的销毁

Ø 当一个对象的引用计数器值为0时，那么它将被销毁，其占用的内存被系统回收

Ø 当一个对象被销毁时，系统会自动向对象发送一条dealloc消息

Ø 一般会重写dealloc方法，在这里释放相关资源，dealloc就像对象的遗言

Ø 一旦重写了dealloc方法，就必须调用[superdealloc]，并且放在最后面调用

Ø 不要直接调用dealloc方法

Ø 一旦对象被回收了，它占用的内存就不再可用，坚持使用会导致程序崩溃（野指针错误）

下面对Person类的deallloc方法进行重写：

[objc] view plaincopy
@implementation Person  
// 当一个Person对象被回收的时候，就会自动调用这个方法  
- (void)dealloc  
{  
    NSLog(@"Person对象被回收");  
    // super的dealloc一定要调用，而且放在最后面  
    [super dealloc];  
}  

对retain、release、retainCount做一些简单的测试：

[objc] view plaincopy
#import <Foundation/Foundation.h>  
#import "Person.h"  
int main(int argc, const charchar * argv[]) {  
      
    Person *p = [[Person alloc] init]; // 执行后p指向的对象retainCount为1  
      
    NSUInteger c = [p retainCount]; // 获取p指向的对象的retainCount  
      
    NSLog(@"计数器：%ld", c);  
      
      
    [p retain];  // 执行完这句之后retainCount变为2<span style="font-family: 宋体;"> </span>  
    //   
    [p release];  // retainCount为1  
    [p release];   // retainCount为0 系统自动调用Person的dealloc方法   
    return 0;  
}  

程序运行后输出的结果是：

[objc] view plaincopy
2014-12-24 15:40:35.594 01-引用计数器的基本操作[5044:303] 计数器：1  
2014-12-24 15:40:35.602 01-引用计数器的基本操作[5044:303] Person对象被回收  

使用引用计数器要特别注意：

√注意点一：给已经释放的对象发送了一条setAge消息-------->闪退

√注意点二：给空指针发送消息不会报错 OC中不存在空指针错误

[objc] view plaincopy
#import <Foundation/Foundation.h>  
#import "Person.h"  
int main(int argc, const charchar * argv[]) {  
    //  
    Person *p = [[Person alloc] init];  
    [p retain];  
    //  
    [p release];  
    [p release];  
    p.age = 10; // 给已经释放的对象发送了一条setAge消息-------->闪退  
    return 0;  
}  

这时候说指针p指向了僵尸对象(对象的内存已经被释放了)，此时p被成为野指针。

这时候有这样一种解决方案将p赋值为ni，因为对空指针（值为nil的指针，基本数据类型而言值为0）调用方法时，程序什么也不做。代码如下：

[objc] view plaincopy
#import <Foundation/Foundation.h>  
#import "Person.h"  
int main(int argc, const charchar * argv[]) {  
    //  
    Person *p = [[Person alloc] init];  
    [p retain];  
    //  
    [p release];  
    [p release];  
      
    p = nil;// 对象计数器rc减为0时调用 以此来消除野指针  
  
    p.age = 10;// 给空指针发送消息不会报错 OC中不错在空指针错误  
    [p release];// 给空指针发送消息不会报错 OC中不错在空指针错误  
    return 0;  
}  

3.多对象内存管理

在实际开发中，可能遇到这样的情况，一个类A的成员变量类型也是一个类B，对成员变量B类型对象的引用就不只是B类型，可能还有A类型。这样容易引发这样两种问题，①B类型的对象被销毁了A成员仍然在引用它，②A类型的对象销毁顺带着将B类型的成员变量销毁，但仍有B类型的指针指向该对象。只要按照以下原则使用引用计数，就可以对内存进行合理的管理

原则1. 谁创建，谁release

Ø 如果你通过alloc、new或[mutable]copy来创建一个对象，那么你必须调用release或autorelease

Ø 换句话说，不是你创建的，就不用你去[auto]release

原则2. 谁retain，谁release

Ø 只要你调用了retain，无论这个对象是如何生成的，你都要调用release

例如Person类中包含了一个Book类，规范的设计代码应该是这样：

[objc] view plaincopy
#import "Person.h"  
  
@implementation Person  
- (void)setBook:(Book *)book  
{  
    _book = [book retain];  
}  
- (Book *)book  
{  
    return _book;  
}  
  
- (void)dealloc  
{  
    [_book release];  
    NSLog(@"Person对象被回收");  
    [super dealloc];  
}  
@end  

[objc] view plaincopy
</pre><pre name="code" class="objc">#import <Foundation/Foundation.h>  
#import "Book.h"  
#import "Person.h"  
int main(int argc, const charchar * argv[]) {  
      
    Book *b = [[Book alloc] init];  
      
    Person *p1 = [[Person alloc] init];  
      
    [p1 setBook:b];  
      
      
    [p1 release];  
    p1 = nil;  
      
    [b release];  
    b = nil;  
    return 0;  
}  

上面的程序对多个对象内存管理很好地进行了总结：

1.你想使用（占用）某个对象，就应该让对象的计数器+1（让对象做一次retain操作）// 如 Person 要使用Book
2.你不想再使用（占用）某个对象，就应该让对象的计数器-1（让对象做一次release）
3.谁retain，谁release // Person retain Book ，Person就要release Book
4.谁alloc，谁release // Book alloc Book对象，Book就要release Book对象

4.set方法完善---针对内存管理

在刚刚的多对象内存管理中，仍让存在一些不合理的地方：

假设有这样的场景，人拥有一辆车，按照刚才的方法先创建一辆车carA，设置人的车为carA，但是当人要换车时人并没有对carA进行release(因为人没有调用dealloc方法，但实际上人已经不再引用carA了，应当将carA的rc减一)。解决的方案是在Person的set方法中将旧的车release一次：

[objc] view plaincopy
- (void)setCar:(Car *)car  
{     
    // 对当前正在使用的车（旧车）做一次release  
    [_car release];  
    // 对新车做一次retain操作  
    _car = [car retain];      
}  

这样似乎能解决问题，但是如果新传入的汽车仍然是carA(现在的车)，且在执行[p setCar:carA];之前carA被release了一次(也就是说carA现在的rc是1)，此时执行setCar方法，就会引起野指针问题。因此再对set方法进行完善：

[objc] view plaincopy
- (void)setCar:(Car *)car  
{  
    if (car != _car)  
    {  
        // 对当前正在使用的车（旧车）做一次release  
        [_car release];  
        // 对新车做一次retain操作  
        _car = [car retain];  
    }  
}  

总结

内存管理代码规范：

1.只要调用了alloc，必须有release(autorelease)

2.set方法的代码规范

1>.基本数据类型：直接赋值

[objc] view plaincopy
- (void)setAge:(int)age  
{// 基本数据类型 不需要管理内存  
_age = age;  
}  

2>.OC对象类型

[objc] view plaincopy
- (void)setCar:(Car *)car  
{  
    // 1.先判断是不是新传进来的对象  
    if(car != _car)  
    {  
        // 2.对旧的对象做一次release  
        [_car release];  
  
        // 3.对新传进来的对象做一次retain  
        _car = [car retain];  
    }  
}  

3.dealloc方法的代码规范

1>一定要调用[super dealloc]且放在最后

2>.对当前对象所拥有的其他对象做一次release

[objc] view plaincopy
- (void)dealloc  
{  
    [_car release];  
    [super dealloc];  
}  

利用@property参数对内存进行管理

默认情况下@property生成set方法只是简单的赋值操作：

在Person类的声明中添加这行代码

[objc] view plaincopy
@property Book *book;  

意味着编译器在实现中帮助生成的set方法是这样的

[objc] view plaincopy
- (void)setBook:(Book *)book  
{  
    _book = book;  
}  

这样显然是不合理的(刚刚讨论的)，若要为@property添加retain关键字：

[objc] view plaincopy
@property (retain) Book *book;  

编译器便会添加这样的set方法：

[objc] view plaincopy
- (void)setBook:(Book *)book  
{  
    if (book != _book)  
    {  
        [_book release];  
        _book = [book retain];  
    }  
}  

可见retain参数的作用：生成的set方法里面，release旧值，release新值。
多么完美的编译器特性。
因此开发中对于成员变量是类类型时@property要添加retain参数，需要注意的是使用NSString作为成员变量类型时也要添加，因为NSString也是了类类型。
5.property参数详解

√1.内存管理相关的参数（三择一）

retain: release旧值、retain新值（适用于OC对象类型）

assign:直接赋值（默认,适用于非OC对象类型）

copy:release旧值， copy新值

√2.是否要生成set方法

readwrite：同时生成setter和getter的声明和实现(默认)

readonly：只会生成getter的声明和实现

√3.多线程管理

nonatomic：性能高(一般就用这个)

atomic：性能低(默认)

√4.setter和getter方法的名称

setter:决定了set方法的名称，一定要由个冒号：

getter:决定了get方法的名称(一般用在BOOL类型的属性值)

注意：

当成员变量类型为BOOL类型时，get方法方法名一般以is开头

[objc] view plaincopy
@property (getter=isRich) BOOL rich;  

6.类的循环引用

两个类循环引用时(A引用B,B也引用A)

在两个类中在.h分别用@class声明另一个类在m文件中使用#import

// @class仅仅是告诉编译器这是一个类

@class和#import的区别

 #import方式会包含被引用类的所有信息，包括被引用类的变量和方法；

@class方式只是告诉编译器在A.h文件中 B *b只是类的声明，具体这个类里有什么信息，这里不需要知道，等实现文件中真正要用到时，才会真正去查看B类中信息

 如果有上百个头文件都#import了同一个文件，或者这些文件依次被#improt,那么一旦最开始的头文件稍有改动，

后面引用到这个文件的所有类都需要重新编译一遍，这样的效率也是可想而知的，而相对来讲，使用@class方式就不会出现这种问题了

 在.m实现文件中，如果需要引用到被引用类的实体变量或者方法时，还需要使用#import方式引入被引用类

MJ总结

1.@class的作用：仅仅告诉编译器，某个名称是一个类

2.开发中引用一个类的规范

1>.在.h文件中用@class声明类

2>.在m文件中用#import来包含类的所有东西

3.两端循环引用解决方案

1>.一端用retain

2>.一端用assign

例如Person拥有Card类型的属性，Card类型拥有Person类型的属性：

在Person.h中

[objc] view plaincopy
#import <Foundation/Foundation.h>  
// @class仅仅是告诉编译器这是一个类  
@class Card;  
@interface Person : NSObject  
@property (nonatomic, retain) Card *card;  
@end  

在Person.m中

[objc] view plaincopy
#import "Person.h"  
#import "Card.h"  
  
@implementation Person  
- (void)dealloc  
{  
      
    NSLog(@"Person被销毁");  
    [_card release]; // 使用retain参数的对象 需要这一句  
    [super dealloc];  
}  
@end  

在Card.h中

[objc] view plaincopy
#import <Foundation/Foundation.h>  
@class Person;  
@interface Card : NSObject  
@property (nonatomic, assign) Person *person;  
@end  

在Card.m中

[objc] view plaincopy
#import "Card.h"  
#import "Person.h"  
  
@implementation Card  
- (void)dealloc  
{  
    NSLog(@"Car被销毁");  
//    [_person release]; // 因为使用的时assign参数 所以不用这一句      
    [super dealloc];  
}  
@end  

测试：

[objc] view plaincopy
#import <Foundation/Foundation.h>  
#import "Person.h"  
#import "Card.h"  
int main(int argc, const charchar * argv[])  
{  
    Person *p = [[Person alloc] init];  
      
    Card *c = [[Card alloc] init];  
    p.card = c;  
    c.person = p;  
      
    [c release];  
    [p release];  
      
    return 0;  
}  

执行的结果为：

[objc] view plaincopy
2014-12-24 17:44:33.911 07-循环引用[6961:303] Person被销毁  
2014-12-24 17:44:33.913 07-循环引用[6961:303] Car被销毁  

若是将

[objc] view plaincopy
[c release];  
[p release];  

改为

[objc] view plaincopy
[p release];  
[c release];  

执行的结果为：

[objc] view plaincopy
2014-12-24 17:48:29.285 07-循环引用[7046:303] Person被销毁  
2014-12-24 17:48:29.287 07-循环引用[7046:303] Car被销毁  

7.autorelease的使用

√1.autorelease的基本用法

1>.会将对象放到自动释放池

2>.当自动释放池销毁时，会对池子里面的所有对象做一次release操作

3>.方法会返回对象本身

4>.调用完autorelease方法后，对象的计数器不变

√2.autorelease的好处

1>.不用担心对象释放的时间

2>.不用关心什么时候调用release

√3.autorelease的使用注意

1>.占用内存较大的对象不要随便使用autorelease

2>.占用内存较小的对象使用autorelease，没有太大影响

√4.错误写法

1>.alloc之后调用了autorelease，又调用release

[objc] view plaincopy
@autoreleasepool  
 {  
    Person *p = [[[Person alloc] init] autorelease];  
    [p release];  
 }  

2>.连续调用多次autorelease

[objc] view plaincopy
@autoreleasepool  
{  
    Person *p = [[[[Person alloc] init] autorelease] autorelease];  
}  

√5.自动释放池

1>.在IOS程序运行过程中，会创建无数个池子,这些池子都是以栈结构存在(先进后出)

2>.当一个对象调用autorelease方法时，会将这个对象放到栈顶的释放池

√6.自动释放池的创建方式

1>.IOS5.0之前

[objc] view plaincopy
NSAutoreleasePool *pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];  
 Person *p = [[[Perosn alloc] init] autorelease];  
 [pool release];// [pool drain];  

2>.IOS5.0开始

[objc] view plaincopy
@autoreleasepool  
 {  
    Person *p = [[[Person alloc] init] autorelease];  
 }  

autorelease应用

1.系统自带的方法里面没有包含alloc、new、copy说明返回的对象都是autorelease的

[NSString stringWithFormat:...];

2.开发中经常会提供一些类方法，快速创建一个已经autorelease过的对象

1>.创建对象时候不要直接用类名，一般用self

[objc] view plaincopy
+ (instancetype)person  
{  
    return [[[self alloc] init] autorelease];  
}  

2>.添加带参数的方法时，先使用1>中创建的方法初始化再赋值

[objc] view plaincopy
+ (instancetype)personWithAge:(int)age  
{  
    Person *p = [self person];  
    p.age = age;  
    return p;  
}  

8.ARC机制

arc是一种编译器特性：编译时编译器帮助完成代码，不能和垃圾回收混为一谈

而JAVA垃圾回收是运行时特特性。

强弱指针：指针分2种

1>强指针: 默认情况下，所有的指针都是强指针 __strong

2>弱指针: __weak

ARC所做的工作：

使用arc机制，每当使用alloc时，编译器都会添加release；

每一个类的dealloc方法中都会增加对类成员变量的release；

ARC的判断准则：只要没有强指针指向对象，就会释放对象

[objc] view plaincopy
// 错误写法（没有意义的写法）  
__weak Person *p = [[Person alloc] init]; // 创建 随即就被销毁了 相当于把空值nil赋给了p  

ARC特点(使用时需要注意的地方)

1>.不允许调用release、retain、retainCount

2>.允许重写dealloc，但是不允许调用[super dealloc];

3>.@property的参数

strong：成员变量是强指针 (适用于OC对象类型)

weak：成员变量是弱指针 (使用于OC对象类型)

assign：适用于非OC对象类型

4>.以前的retain改为用strong，其他不变

设置单个文件是否使用arc （对于导入其他第三方开发框架的情况）

Build Phases->Compile Sources->选择文件->修改文件编译参数Compile Flags

-fno-objc-arc//不需要arc

-f-objc-arc//需要arc

将整个非arc的工程转为arc工程 Edit->Refactor->Convert to Objective-C ARC

使用ARC时如何处理循环引用：

当两端循环引用的时候，解决方案：

1.使用ARC

修改@property参数：一端用strong，一端用weak

2.非ARC

修改@property参数：一端用retain另一端用assign

0 0