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iOS与OS X内存管理

2016-04-20  本文已影响93人  油菜小白
  • 本文的写作目的是为学习记录，同时分享给大家，希望大神能够对文中错误的理解进行指正。

1 相关知识点

1.1 内存管理

软件运行的时候，对计算机内存资源的分配和使用进行管理的策略。

1.2 引用计数

一种内存管理策略。（以下解释来自百度百科）

1.3 iOS与OS X的自动释放池

把所有生成的对象放到一个“池子”里，当超过“池子”的作用域，就会自动帮你释放对象，不用你手动release。

1.4 iOS与OS X的自动引用计数

1.5 内存泄漏

应该让出的内存资源，却一直占着不放。

2 引用计数

3 iOS与OS X的引用计数

3.1 生成对象（alloc/new/copy/mutableCopy）

使用以上方法名称开头，并且以驼峰拼写法命名的方法，也意味着自己生成并持有对象。例如：

allocFirstObject
newSecondObject
copyThirdThat
mutableCopyFourthObject等。

3.2 持有对象(retain)

除去上述的四种方法之外取得的对象，可以用retain方法持有该对象。例如：

id testArr = [NSMutableArray array];
[testArr retain];

3.3 释放对象(release)

自己持有的对象，一旦不再需要，持有者有义务释放该对象。释放使用release方法。例如：

id testObj = [[NSObject alloc] init];
[testObj release];

3.4 废弃对象(dealloc)

当引用计数为0时，则调用dealloc方法废弃对象。
如果需要显示调用dealloc方法，即在废弃对象后进行必要的操作，则需要调用[super dealloc]。例如：

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

3.5 释放之后再次释放

在持有对象之后，需要释放对象，但不能再次释放已经释放的对象。下例会Crash。例如：

id testObj = [[NSObject alloc] init];
[testObj release];
[testObj release];

3.6 释放自己不持有的对象

非自己生成的对象，需要用retain持有，如果没有用retain持有，就释放也会Crash。例如：

id testObj = [NSMutableArray array];
[testObj release];

4 iOS与OS X的自动释放池autorelease

4.1 具体过程：

例如：

@autoreleasepool {
  Id testObj = [[NSObject alloc] init];
  [testObj autorelease];
}
//也可以通过生成NSAutoreleasePool对象的方式，来生成自动释放池
//通过生成NSAutoreleasePool对象的方式，需要手动废弃自动释放池（使用drain方法）。

4.2 注意事项

5 iOS与OS X的自动引用计数（ARC）

所有ARC的操作需要在Xcode4.2之后进行，并且打开ARC功能（Xcode4.2之后默认打开）。

5.1 变量修饰符

5.1.1 __strong

例如：

{
    id __strong testObj = [[NSObject alloc] init];
    //;在ARC中，以上写法与id testObj = [[NSObject alloc] init]完全相同
}
//超出范围，自动释放

5.1.2 __weak

例如：

@interface Test : NSObject
{
    id __weak testObj;
}
- ( void ) setObject: (id __strong)obj;
@end

@implementation Test
- ( id )init
{
    self = [super init];
}
- ( void ) setObject: (id __strong)obj
{
    testObj = obj;
}

以下为引用：

{
    id test0 = [[Test alloc] init];
    id test1 = [[Test alloc] init];
    [test0 setObject:test1]; 
    [test1 setObject:test0];
    //由于testObj为__weak类型，不持有对象，此处不会发生循环引用
}
//如果testObj为__strong类型，则持有对象
//导致testObj一直持有对象，导致对象无法释放==内存泄漏

5.1.3 __unsafe_unretained

例如：

id __unsafe_unretained testObj1 = nil;
{
    id testObj0 = [[NSObject alloc] init];
    testObj1 = testObj0;
    NSLog(@”%@”,testObj1);
}
NSLog(@”%@”,testObj1);
//其中testObj0的对象引用已被废弃，则访问testObj1有可能出现程序崩溃

5.1.4 __autoreleasing

但也存在个别情况：
1、非自己生成并持有的对象，会自动注册到池中。
例如：

@autoreleasepool {
    id testObj = [NSMutableArray array];
    //生成的对象已自动注册到池中
}

2、访问附有__weak修饰符的变量时，会将即将引用的对象注册到池中。
例如：

@autoreleasepool {
    id testObj0 = [[NSArray alloc] init]; 
    //此处若需将testObj0注册到池中，须显式使用__autoreleasepool修饰符声明

    id __weak testObj1 = testObj0;
    //在赋值的同时，将testObj0引用的对象注册到池中
}

3、id的指针、对象的指针变量会自动附上__autoreleasepool修饰符。
例如：

@autoreleasepool {
    id testObj0 = [[NSObject alloc] init]; // testObj0自动附上__strong修饰符
    id *testObj1 = &testObj0; //*testObj1自动附上__autoreleasepool修饰符
    //此处会报错，因为指针赋值时，修饰符必须一致
}

Tips：无论ARC是否开启，_objc_autoreleasePoolPrint();函数都可以打印出已经注册到当前池中所有对象。

5.2 iOS与OS X中ARC开启的状态下，注意事项

5.2.1 禁用关键字

5.2.2 须遵守的命名规则

5.2.3 不要显示调用dealloc

例如：

- ( void ) dealloc
{
    //无需[super dealloc]
}

5.2.4 不要使用NSAutoreleasePool

在ARC开启的状态下，使用NSAutoreleasePool类生成自动释放池，编译器会报错。

5.2.5 不能使用区域（NSZone）

无论ARC是否开启，最好都不要用（其实我还没去了解这个“区域”是个什么东西o(╯□╰)o）。

5.2.6 对象型变量不能成为struct的成员

例如：

struct TestStruct {
    NSArray * array;
    //报错，不能用对象型变量
}

5.2.7 __bridge转换

例如：

id testObj = [[NSObject alloc] init];
void *testVoid = (__bridge void *)testObj;
id testObj1 = (__bridge id)testVoid;

Tips：Foundation框架与Core Foundation框架的对象互相转换，需要用__bridge关键字进行转换。

5.3 iOS与OS X的属性（property）

属性声明的属性与所有权修饰符的对应关系：

属性声明的属性 所有权修饰符
assign __unsafe_unretained修饰符
copy __strong修饰符（但是赋值的是被复制的对象）
retain __strong修饰符
strong __strong修饰符
unsafe_unretained __unsafe_unretained修饰符
weak __weak修饰符

5.4 容器

5.4.1静态容器（NSArray、NSDictionary、NSSet）

5.4.2 动态容器（NSMutableArray、NSMutableDictionary、NSMutableSet）

1、声明动态容器，需要用指针。
例如：

id __strong *array = nil;

2、附有__strong修饰符的id型变量初始化为nil，附有__strong修饰符的id型指针变量初始化不一定为nil。
3、calloc函数，给附有__strong修饰符的id型指针变量分配内存。
例如：

array = (id __strong *)calloc(entries, sizeof(id));

4、操作__strong修饰符的变量，需要自己释放所有元素。释放所有元素后，利用free(array)的方法废弃内存块。
例如：

for (NSUInteger i = 0; i < entries; ++i) {
    array[i] = nil;
}
free(array);

5、以下函数会造成内存泄漏的危险，请慎用：

6、__weak修饰符与__strong修饰符使用方式相同；但__autoreleasing修饰符存在不可控因素，慎用；__unsafe__unretained修饰符在编译器的内存管理对象之外，只能作为指针类型使用。

参考：

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