内存管理（1）

1.【掌握】内存管理的基本概念及范围

1、内存管理的基本概念

• 1、为什么要进行内存管理？

  • 不难发现，苹果手机与安卓手机比较起来，苹果手机尤为流畅，性能相比起来会好很多，这个与苹果手机内存管理是分不开的。

  • 在程序开发中，应该及时将不用的数据回收，合理分配和管理内存 ，以提高程序的运行效率。

  • 2、哪些行为会增加内存占用？

• 创建1个OC对象
• 定义1个变量

• 调用1个函数或者方法

  • 分析下图有哪些对象？
    
  • 由于移动设备的内存极其有限，所以每个APP所占的内存也是有限制的，当APP使用的内存超过20M，系统会向该APP发送内存警告消息，收到此消息后，需要回收一些不需要再继续使用的内存空间，比如回收一些不再使用的对象和变量等，否则程序会崩溃。

2、OC内存管理的范围

• 管理范围：
• 管理任何继承NSObject的对象，对其他的基本数据类型无效。
• 本质原因：是因为对象和其他数据类型在系统中的存储空间不一样，其他局部变量主要存放于栈中，而对象存储于堆中。当代码块结束时，这个代码块中涉及的所有局部变量会被回收，指向对象的指针也被回收，此时，对象已经没有指针指向，但依然存在于内存中，造成内存泄露。
  

2.【理解】内管管理的原理及分类

1、内存管理的原理

• 理解内存管理的原理，要清楚两个概念：

  • 1）对象的所有权
  • 2）引用计数器
  • 1）对象的所有权
  • 任何对象都可能拥有一个或多个所有者。只要一个对象至少还拥有一个所有者,它就会继续存在。
  • 那么什么叫拥有者呢? 举一个例子来看：
  • 假设有一个办公室, 给大家办公，那么如果办公室里没有人, 也就是说没有人在使用这个办公室, 就可以将办公室的灯关掉。 如果有人, 才会开灯。如果只有一个人在,那么当这个人离开的时候, 就表示需要将等关掉。
    
    那么此时就说明这个人是这间办公室的所有者.
  • 同时, 一个对象允许有多个所有者, 就好比:
  • 劲舞团
    

  • 这里有很多人，如果其中某个人退出，此房间是不会被回收的，因为还有其他人在使用该房间。

  • LOL组队
    

  • Cocoa所有权策略

• 任何自己创建的对象都归自己所有,可以使用名字以“alloc”或“new”开头或名字中包含“copy”的方法创建对象,可以使用retain来获得一个对象的所有权。

  • 2）对象的引用计数器
  • 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(有多少个所有者),即现在有多少东西在使用这个对象。对象刚被创建时,默认计数器值为1,当计数器的值变为0时,则对象销毁。
  • 对象的结构:
    
  • 在每个OC对象内部,都专门有8个字节的存储空间来存储引用计数器。

* 3）引用计数器的作用
* 引用计数器是判断对象要不要回收的依据(存在一种例外:对象值为nil时,引用计数为0,但不回收空间)就是计数器是否为0,若不为0则存在。

* 4）对引用计数器的操作
* 想要管理对象占用的内存，就要学会操作引用计数器。

• 引用计数器的常见操作

  • retain消息：使计数器 +1（该方法返回对象本身）
  • release消息：使计数器 -1（不代表释放对象）
  • retainCount：获得对象当前的应用计数器值，输出：%ld %lu

  • 注意：release不代表销毁对象，仅仅是引用计数器-1

  • 5）对象的销毁

• 当1个对象的应用计数器为0时，那么它将被销毁，其占用的内存被系统回收。
• 当对象被销毁时，系统会自动向对象发送一条dealloc消息。一般会重写dealloc方法，在这里释放相关的资源，dealloc就像是对象的“临终遗言”。
• 一旦重写了dealloc方法，就必须调用[super dealloc]，并且放在代码块的最后调用。
• 注意：不能直接调用dealloc方法。

• 一旦对象被回收了，那么他所占用的存储空间就不再可用，坚持使用会导致程序崩溃（野指针错误）

  • 注意;
• 1) 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 )
• 2)任何一个对象,刚生下来的时候,引用计数器都为1。(对象一旦创建好,默认引用计数器就是1)当使用alloc、new或者copy创建一个对象时,对象的引用计数器默认就是1.

2、内存管理的分类

• Objective-C提供了三种内存管理方式:

  • 1.MannulReference-Counting(MRC,手动管理,在开发iOS4.1之前的版本的项目时我们要自己负责使用引用计数来管理内存,比如要手动 retain、release、autorelease 等,而在其后 的版本可以使用 ARC,让系统自己管理内存。)
  • 2.automatic reference-counting(ARC,自动引用计数,iOS4.1之后推出的)

  • 3.garbage collection(垃圾回收)。iOS不支持垃圾回收;

  • ARC作为苹果新提供的技术,苹果推荐开发者使用ARC技术来管理内存;

  • 开发中如何使用:需要理解MRC,但实际使用时尽量用ARC。

  • MRC和ARC的区别：
    

4.【理解】内存管理的原则

1、内存管理的原则

• 1.原则

  • 只要还有人在使用某个对象,那么这个对象就不会被回收;
  • 只要你想使用这个对象,那么就应该让这个对象的引用计数器+1;
  • 当你不想使用这个对象时,应该让对象的引用计数器-1;

• 2.谁创建,谁release

  • 1)如果你通过alloc,new,copy来创建了一个对象,那么你就必须调用release或者 autorelease方法.
  • 2)不是你创建的就不用你去负责

• 3.谁retain,谁release

  • 只要你调用了retain,无论这个对象时如何生成的,你都要调用release

• 4.总结

  • 有始有终,有加就应该有减。曾经让某个对象计数器加1,就应该让其在最后-1.

2、内存管理研究内容

• 1.野指针(僵尸对象)
  
  • 僵尸对象: 已经被销毁的对象(不能再使用的对象).
  • 野指针:指向僵尸对象(不可用内存)的指针.
  • 空指针: 没有指向存储空间的指针(里面存的是nil, 也就是0)
• 2.内存泄露
  
  • 如果在程序结束后，对象没有被释放，此时称为内存泄露。

 Student *s = [[Student alloc] init]; Student *s1 = [s retain];

• 那么，问题来了，最后由谁释放？
• 1> 由s释放

 Student *s = [[Student alloc] init]; Student *s1 = [s retain]; [s release]; [s release];

• 2> 由s1释放

  Student *s = [[Student alloc] init];Student *s1 = [s retain];[s1 release];[s1 release];

• 两种方式都可以释放内存。
• 但是，如果没有一种统一的释放原则，那么就会造成代码的混乱，舍都可以释放, 好比一个公司所有的领导没有分工一样, 任何事儿, 任何一个领导都可以插一嘴，很显然这样就没法干了， 因此需要有一个规范去约束使用。

5.【掌握】单个对象内存管理（野指针）

单个对象的野指针问题

• 思考：对象在堆区的空间已经释放了,还能再使用p吗?

  Person *p = [[Person alloc] init];[p release];// 因为P已经被释放，此时调用p的run方法，此时会报错。// 我们把p叫做野指针，把p指向的对象叫做僵尸对象。[p run];

• 野指针错误:访问了一块坏的内存(已经被回收的,不可用的内存)。

• 僵尸对象:所占内存已经被回收的对象,僵尸对象不能再被使用。(默认情况下xcode为了提高编码效率,不会时时检查僵尸对象,打开僵尸对象检测方法)

* 打开僵尸对象监测的方法



* 注意:
* 1> 空指针:没有指向任何东西的指针,给空指针发送消息不会报错.

• 关于nil和Nil及NULL的区别:

  • 1.nil: A null pointer to an Objective-C object. ( #define nil ((id)0) )

    • nil 是一个对象值。
    • Person *p = [Person new];
    • p = nil;

  • 2.Nil: A null pointer to an Objective-C class.

    • 如:Class someClass = Nil;给类对象赋值

  • 3.NULL: A null pointer to anything else. ( #define NULL ((void *)0) )

    • NULL是一个通用指针(泛型指针)。

  • 4.NSNull: A class defines a singleton object used to represent null values in collection objects (which don’t allow nil values).

    • [NSNull null]: The singleton instance of NSNull。
    • [NSNull null]是一个对象,他用在不能使用nil的场合。

• 2> 不能使用[p retain]让僵尸对象起死复生。

• 
• 3> 野指针操作