iOS 内存管理
2016-06-23 本文已影响124人
_凉风_
一、Manual Reference Counting「手动引用计数」手动内存管理
1. 内存管理的重要性
- 移动设备中，每个APP占用内存大小有限
- APP所占用的内存较多时，系统会发出内存警告，这时会回收一些不需要的内存空间
- 如果APP占用内存过大，系统会强制关闭APP造成闪退现象
管理范围：任何继承了 NSObject 的对象「其他基本数据类型 struct、enum 无效」
2. 内存分配
按地址的由高到低排序为：
1）系统内核
2）栈区
- 作用：存放函数参数，局部变量的值等
- 管理：系统自动分配释放
- 分配方式：类似于数据结构的栈「先进后出」，地址 由高到低
3）空余区域
4）堆区
- 作用：通过 alloc 或 new 产生的对象
- 管理：由程序员管理控制「若程序员不释放就永不释放」
- 分配方式：动态分配地址，链表结构，类似于数据结构的堆，地址 由低到高
5）BSS段「程序启动后自动加载」：存储未初始化的全局变量
6）数据段「程序启动后自动加载」
- 作用：存储已初始化的 全局变量、静态变量、常量
- 分配方式：静态分配
7）代码段「程序启动后自动加载」
- 简介：所需大小在程序运行前就已经确定，在内存区域通常属于只读
某些架构也允许代码段为可写，即允许修改程序
在代码段中，也有可能包含一些只读的常数变量，例如字符串常量等
假如机器中有数个进程运行相同的一个程序，那么它们就可以使用同一个代码段
- 作用：代码编译后保存在代码段
3. 引用计数器
定义：
- 每个 OC 对象都有
- 是一个整数「4个字节空间」
- 对象被引用的次数 或 正在使用对象的人数
作用：
- alloc、new、copy 创建对象时，引用计数器为 1
- 对象的引用计数器为 0，对象占用的内存被回收
- 对象的引用计数器不为 0，对象占用内存不可能被回收「除非整个程序退出」
方法：
- retain：引用计数器 +1，返回对象本身
- release：引用计数器 -1，无返回值
- retainCount：获取当前的引用计数器 值
4. 对象的销毁
- 引用计数器为 0，对象被销毁，系统回收对象占用内存空间
- 对象被销毁时，系统自动向对象发送一条 dealloc消息「调用对象的 dealloc方法」
- 不能直接调用 dealloc方法
- 一般会重写 dealloc方法，释放相关资源
一旦重写了dealloc方法，就必须调用[super dealloc]，并放在最后调用 - 一旦对象被回收，其占用的内存不可用，坚持使用会导致程序崩溃「野指针错误」
当对象的引用计数器值为 0，对象被回收，调用 retain方法也是错误的
避免野指针错误：<code>[p release]; p = nil;</code>
僵尸对象：所占用内存已经被回收的对象
野指针：指向僵尸对象「不可用内存 EXC_BAD_ACCESS」的指针
空指针：没有指向任何东西的指针，存储的东西是 (nil、NULL、0)
给指针发送消息：空指针，不会报错；野指针，会报错
5. 遵循原则
- 谁 alloc，谁 release 或 autorelease
如果不是通过 alloc产生就不需要 release - 谁 retain，谁 release
6. @property - 中 参数
允许多个参数：@property (nonatomic, retain) Book * book;「但 多个参数值不能相同」
6.1 set方法内存管理
- assign: 直接赋值「默认」
- copy: release 旧值，copy 新值「默认不填为 浅复制，一般用于 NSString * 返回不可变字符串」
OC中 copy函数的用法：「见 03 集合 二、9」
@property (copy) myBlock block;「此时把Block函数由栈转移到堆中，不会拷贝block函数，只是转移了」
@property (copy) Book * book; // 此时变为深复制，防止外界修改内部数据
- (void)setBook: (Book*)book {
_book = [book copy];
}
- retain: release 旧值，retain 新值
@property (retain) Book * book;「只要是对象类型用 @property (retain) 参数类型 参数名」
可自动生成成员变量，并产生以下代码
- (void)setBook: (Book*)book {
if(_book != book) { // 1. 先判断是不是新传进来的对象
[_book release]; // 2. 对旧对象 release
_book = [book retain]; // 3. 对新对象 retain
}
}
// 以下代码为人工必须添加的代码
- (void)dealloc {
[_book release];
[super release]; // 一定要有，一定放在最后
}
6.2 控制成员变量的 读写「是否要生成set、get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
6.3 多线程管理
- atomic：性能低「默认」
- nonatomic：性能高
6.4 setter 和 getter方法重命名
@property int max; 默认生成
{
int _max;
}
- (void)setMax : (int)max;
- (int)max;
// ...
@property ( setter = imax: , getter = rmax) int max; 默认生成
- 注：setter 方法要有
:，因为setter方法一定要传参数
{
int _max; // 不影响成员变量名
}
- (void)imax : (int)max;
- (int)rmax;
// ...
- 重命名后，以下两种调用方法 都可以
p.imax = 100;
p.max = 100;
- 使用场景：常用于 bool 类型的方法名 规范「以 is开头」
@property (getter = isRich) BOOL rich;
7. - (id)autorelease 方法定义：
- 会将对象放到 自动释放池 中，并返回对象本身
- 调用 autorelease方法，对象的计数器不变
- 当 自动释放池 销毁时，会对池子中所有对象做 一次 release操作
- autorelease方法可以有多个，可以嵌套，它们以栈的形式存放在内存中
优点：
- 不用关心对象释放的时间
- 不用关系什么时候调用 release方法
缺点：
- 占用内存较大的对象不要随便使用 autorelease方法
- 占用内存较小的对象使用 autorelease方法，没有太多影响
注意：
- 连续调用多次 autorelease 会 连续调用多次 release
- 调用 autorelease 就不要在调用 release了，否则会发生野指针错误
- 系统自带的对象没有包含 alloc、new、copy方法「例: NSNumber、NSString」说明返回对象都是 autorelease的，不需要 release 方法
格式：
- IOS 5.0前：
NSAutoreleasePool *pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];
Book *book = [[[Book alloc] init] autorelease];
[pool release]; // 在IOS中用 release，MAC中用 [pool drain]
- IOS 5.0后:
// 自动释放池-1
@autoreleasepool{
Book *book = [[[Book alloc] init] autorelease]; // 添加到自动释放池-1中
// 这里用了 alloc，用 autorelease对应，不要在调用 release
// 自动释放池-2
@autoreleasepool{
Book *book2 = [[[Book alloc] init] autorelease]; // 添加到自动释放池-2中
}
}
- 开发经常提供一些类方法，快速创建一个已经 autorelease 的对象
// 封装
+ (id)book{
// 使用 self防止 Book子类调用此方法创建的是父类对象，而不是子类对象
return [[[self alloc] init] autorelease];
}
// 调用
@autoreleasepool{
Book *b = [Book book];
}
二、Automatic Reference Counting「自动引用计数」自动内存管理
1. ARC基础
指针：
- 强指针：被 __strong 修饰的指针
__strong objClass *p;「默认所有指针都是强指针」 - 弱指针：被 __weak 修饰的指针
__weak objClass *p;「注意前面有 2 个下划线」
声明弱指针的另一种方法：__unsafe_unretained objClass *p;
判断准则：只要没有强指针对象，就会释放对象
特点：
- ARC 是编译器特性，不是运行时特性
- 有时能更加快速，编译器还能执行某些优化
- ARC 和 MRC可以混合使用「需要通过编译器的设置 -fno-obj-arc/-f-obj-arc 关闭/开启 ARC」
- 不允许使用 release、retain、retainCount
- 允许重写 dealloc，不允许使用 [super dealloc]
2. @property - 参数 下
在编译器 ARC模式下
- strong 参数：声明是强指针<code>@property (nonatomic, strong) Book *book</code>「适用于OC对象类型」
- weak 参数：声明是弱指针<code>@property (nonatomic, weak) Book *book</code>「适用于OC对象类型」
3. 循环引用
- MRC模式下
以下代码两端若同时用 retain，则两个对象在堆中无法释放，造成内存泄漏
解决方法如下：
#import <Foundation/Foundation.h>
@class B
@interface A : NSObject
@property (nonatomic, retain) B *b; // 一端用 retain
@end
#import <Foundation/Foundation.h>
@class A
@interface B: NSObject
@property (nonatomic, assign) A *a; // 一端用 assign
@end
#import <Foundation/Foundation.h>
#import "A.h"
#import "B.h"
int main(){
A *a = [[A alloc] init];
B *b = [[B alloc] init];
a.b = b;
b.a = a;
[a release];
[b release];
}
- ARC模式下
以下代码两端若同时用 strong，则两个对象在堆中无法释放，造成内存泄漏
解决方法如下：
#import <Foundation/Foundation.h>
@class Dog;
@interface Person : NSObject
@property (nonatomic, strong) Dog *dog; // 一端用 strong
@end
#import <Foundation/Foundation.h>
@class Person;
@interface Dog : NSObject
@property (nonatomic, weak) Person *person; // 一端用weak
@end
#import <Foundation/Foundation.h>
#import "Person.h"
#import "Dog.h"
int main(){
Person *p = [[Person alloc] init];
Dog *d = [[Dog alloc] init];
p.dog = d;
d.person = p;
}
