Objective-C内存管理[iOS]

版权声明：本文为博主原创，如需转载请注明出处。

新博客文章地址：Objective-C内存管理

1 基本原理

1.1 什么是内存管理

• 移动设备的内存极其有限，每个 app 所能占用的内存是有限制的
• 当app所占用的内存较多时，系统会发出内存警告，这时得回收一些不需要再使用的内存空间。比如回收一些不需要使用的对象、变量等。
• 管理范围：任何继承了 NSObject 的对象，对其他基本数据类型（如int, char, float, double, struct, enum 等）无效

1.2 对象的基本结构

• 每个对象都有一个引用计数器，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Objective-C对象。
• 每个Objective-C对象内部专门有4个字节的存储空间来存储引用计数器。

1.3 引用计数器的作用

• 当使用 alloc, new 或者 copy 创建一个新对象时，新兑现的引用计数器默认就是 1。
• 当一个对象的引用计数器值为 0 时，对象占用的内存就是被系统回收，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中，它占用的内存就不可能被回收，除非整个程序已经退出。

1.4 引用计数器的操作

• 给对象发送一个 reatin 消息，可以使引用计数器值 +1 (retain 方法返回对象本身)
• 给对象发送一个 release 消息，可以使引用计数器值 -1
• 可以给对象发送 retainCount 消息，获得当前的引用计数器值

1.5 对象的销毁

• 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
• 当一个对象被销毁时，系统会自动向对象发送一条 dealloc 消息
• 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
• 一旦重写了 dealloc 方法，就必须调用 [super dealloc]，并且放在最后面调用
• 不要直接调用 dealloc 方法

2 Xcode 设置

对野指针发送消息 这种错误行为在进行时进行报错，需要设置 Xcode

为了确定你的代码在编译时出现问题，则可以使用 Clang Static Analyzer ，内置在Xcode中。

• 许多工具和技术的技术说明在 Technical Note TN2239 中有描述，iOS Debugging Magic ，特别是使用的 NSZombie ，以帮助找到还未释放的对象。
• 您可以使用仪器来跟踪引用计数的事件，并查找内存泄漏。请参阅 Collecting Data on Your App

3 内存管理原则

3.1 原则分析

• 只要还有人在用某个对象，那么这个对象就不会被回收
• 只要你想用这个对象，就让对象的计数器 +1
• 当你不再使用这个对象时，就让对象的计数器 -1

3.2 谁创建，谁 release

• 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
• 换句话说，不是你创建的，就不用你去 [auto]release

3.3 谁 retain ，谁 release

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

3.4 总结

• 有始有终， 有加就有减
• 曾经让对象的计数器+1， 就必须在最后让对象计数器-1

4 set 方法的内存管理

如果你有个Objective-C对象类型的成员变量 ，就必须管理这个成员变量的内容，比如有个 NSNumber *count

4.1 set 方法的实现

@interface Counter : NSObject@property (nonatomic, retain) NSNumber *count;@end;

- (NSNumber *)count {    return _count;}

- (void)setCount:(NSNumber *)newCount {    [newCount retain];    [_count release];    // Make the new assignment.    _count = newCount;}

4.2 reset 方法的实现

- (void)reset {    NSNumber *zero = [[NSNumber alloc] initWithInteger:0];    [self setCount:zero];    [zero release];}

- (void)reset {    NSNumber *zero = [NSNumber numberWithInteger:0];    [self setCount:zero];}

4.3 init 方法的实现

- init {    self = [super init];    if (self) {        _count = [[NSNumber alloc] initWithInteger:0];    }    return self;}

- initWithCount:(NSNumber *)startingCount {    self = [super init];    if (self) {        _count = [startingCount copy];    }    return self;}

4.4 dealloc方法的实现

- (void)dealloc {    [_count release];    [super dealloc];}

5 @property 的内存管理

5.1 @property 参数

1.set方法内存管理相关的参数

• 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、实现(默认)
• readonly : 只会生成getter的声明、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，一定要有个冒号 :
• getter : 决定了get方法的名称(一般用在BOOL类型)

@interface Person : NSObject// 返回BOOL类型的方法名一般以is开头@property (getter = isRich) BOOL rich;//   @property (nonatomic, assign, readwrite) int weight;// setWeight:// weight// @property (readwrite, assign) int height;@property (nonatomic, assign) int age;@property (retain) NSString *name;@end

6 循环引用

6.1 @class

• 使用场景

对于循环依赖关系来说，比方A类引用B类，同时B类也引用A类

#import "B.h"@interface A : NSObject {    B *b;}@end

#import "A.h"@interface B : NSObject {    A *a;}@end

这种代码编译会报错，当使用@class 在两个类相互声明，就不会出现编译报错

• 用法概括

使用 @class 类名；就可以引用一个类，说明一下它是一个类

• 和 #import区别

#import 方法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，具体这个类有什么信息，这里不需要知道，等实现文件中真正要用到的时候，才会真正去查看B类中的信息。

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#import，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，这样的效率比较差，相对来说，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。

6.2 循环 retain

• 比如 A 对象 retain 了 B 对象， B 对象 retain 了 A 对象
• 这样会导致 A 对象 和 B 对象永远无法释放

6.3 解决方案

• 当两端互相引用时，应该一端用 retain ， 一端用 assign

7 autorelease

7.1 autorelease 的基本用法

• 给某个对象发送一条 autorelease 消息时，就会将这个对象加到一个自动释放池中
• 当自动释放池销毁时，会给池子里面的所有对象发送一条 release 消息
• 调用 autorelease 方法时并不会改变对象的计数器，并且会返回对象本身
• autorelease 实际上只是把对 release 的调用延迟了，对于每一次 autorelease ，系统只是把该对象放入了当前的 autorelease pool 中，当该 pool 被释放时，该 pool 中的所有对象会被调用 release 。

7.2 自动释放池的创建

• iOS 5.0前

NSAutoreleasePool *pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];[pool release]; // [pool drain];

• iOS 5.0后

@autoreleasepool{}

• 在程序运行过程中，可以创建多个自动释放池，它们是以栈的形式存在内存中
• Objective-C对象只需要发送一条 autorelease 消息，就会把这个对象添加到最近的自动释放池中（栈顶的释放池）

7.3 应用实例

• 与 release 的对比

以前：

Book *book = [[Book alloc] init];[book release];

现在：

Book *book = [[[Book alloc] init] autorelease];// 不要再调用 [book release];

• 一般可以为类添加一个快速创建对象的类方法

+ (id)book {    return [[[self alloc] init] autorelease];    // 上面这行本来可以写成 return [[[Book alloc] init] autorelease];    // 但是这样无法满足Book子类的创建需求，所以最好都写成 self }

外界调用 [Book book] 时，根本不用考虑在什么时候释放返回的 Book 对象。

7.4 规律

• 一般来说除了 alloc, new 或 copy 之外的方法创建的对象都被声明了 autorelease
• 比如下面的对象都已经是 autorelease 的，不需要再 release

NSNumber *n = [NSNumber numberWithInt:100];NSString *s = [NSString stringWithFormat:@"jack"];

7.5 autorelease 的好处

• 不用再关心对象释放的时间
• 不用再关心什么时候调用release

7.6 autorelease 的使用注意

• 占用内存较大的对象不要随便使用 autorelease
• 占用内存较小的对象使用 autorelease，没有太大影响

7.7 错误写法

1. alloc之后调用了 autorelease，又调用 release

@autoreleasepool{   // 1   Person *p = [[[Person alloc] init] autorelease];   // 0   [p release];}

2. 连续调用多次 autorelease

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