Objective-C 内存管理
本文记录Objective-C在内存管理方面的一些注意点。另有一篇转载的未公开笔记——Objective-C内存管理机制学习笔记【转】。
ARC 与 MRC
iOS 有两种内存管理机制：ARC 与 MRC。
ARC：Automatic Reference Counting，自动引用计数
MRC：Manual Reference Counting，手动引用计数
ARC 的原理：编译器在编译期间在代码里自动插入 retain/release
ARC 禁止手动调用 retain/release/retainCount/dealloc
引用计数
在引用计数中，每一个对象负责维护对象所有引用的计数值。
创建对象后，该对象的引用计数值为1。一旦引用计数的值为0，则对象就会自动dealloc。
包含alloc/new/copy/mutableCopy的方法 引用计数+1
retain 引用计数+1
release 引用计数-1
对于每个 retain，一定要对应一个 release 或一个 autorelease。
查看方法：[object retainCount];
| 生成并持有对象 | alloc/new/copy/mutableCopy等方法 | +1 |
| 持有对象 | retain方法 | +1 |
| 释放对象 | release方法 | -1 |
| 废弃对象 | deallco方法 | 无 |
内存管理的思考方式
- 自己生成的对象，自己持有
- 非自己生成的对象，自己也能持有
- 自己持有的对象需要自己释放
- 非自己持有的对象无法释放
对 “自己” 一词的理解，可以解释” 对象的使用环境 “，或者理解为程序猿 “本身”
// 1. 自己生成的对象，自己持有 // 自己生成并持有对象，此时对象的引用计数为 1 id obj = [NSObject alloc] init]; // 2. 非自己生成的对象，自己也能持有 // 取得非自己生成并持有的对象，此时 obj 是经过 autorelease 的 id obj = [NSMutableArray array]; // 然后持有 [obj retain]; // 3. 自己持有的对象需要自己释放 // 自己生成并持有对象 id obj = [NSObject alloc] init]; // 自己释放 [obj release]; // 4. 非自己持有的对象无法释放 // 自己生成并持有对象，此时对象的引用计数为 1 id obj = [NSObject alloc] init]; // 释放，此时引用计数为 0 [obj release]; // 再次释放，会引发 Crash [obj release];
添加对象到Array时记得release
1. obj对象创建后, 计数为1
2. obj对象加入到array中后,计数+1，为2
3. obj对象从array中移除后,计数-1，为1
Object *obj = [[Object alloc] init]; //1 [array addObject:obj]; //2 [array removeObjectAtIndex:0]; //1 /*此时obj的引用计数为1，内存泄漏*/
addObject和removeObjectAtIndex是一对，由系统管理引用计数。而我们输入的Object *obj = [[Object alloc] init];并没有一个release与之对应，所以造成obj没有被正确释放。
解决方法是在obj对象添加到array后,release它。
Object *obj = [[Object alloc] init]; //1 [array addObject:obj]; //2 [obj release]; //1 [array removeObjectAtIndex:0]; //0 /*此时obj的引用计数为0，内存不泄漏*/
NSArray
NSArray* immutableArray = [[NSArray alloc] initWithArray:mutableArray] NSArray* immutableArray = [NSArray arrayWithArray:mutableArray]; NSArray* immutableArray = [mutableArray copy];
1. alloc和copy都会分配内存，需要手动release。所以调用第一个和第三个都需要 [immutableArray release].
2. arrayWithArray也会分配内存，不过系统会来管理这块内存，不需要手动release。如果想要自己管理，可以这样：
NSArray* immutableArray = [[NSArray arrayWithArray:mutableArray] retain];
[immutableArray release];
系统自带的绝大多数类方法返回的对象，都是经过 autorelease 的，比如 [NSArray array]、[NSNumber numberWithInt]
dealloc负责本类属性的释放及调用父类的dealloc
当类中包含其他指针，就要在dealloc函数中手动一一release它们，最后记得[super dealloc]。
让函数返回一个autorelease对象
- (NSString *)f { NSString *result = [[NSString alloc] initWithFormat:@"Hello"]; return result; }
这样做其实是会内存泄漏的。alloc方法会创建出来一个string对象，它的retain计数为1。因此该string对象返回时，retain计数为1。在其他对象调用f方法得到string对象后，它一般会retain该string对象（因为调用者认为f返回的应该是一个autorelease对象）。这时，string对象的retain计数变成2。然后调用者在不再需要stirng对象时，他将会调用release（因为他retain了一次，所以会release一次）。这时string对象的retain计数变成1。正如你所想, string对象没有得到释放。
错误的解决方法：让函数返回前使用[result release];
这样返回的函数对象其实已经是空的了。不可行。
正确的解决方法：让函数返回一个autorelease对象。
- (NSString *)f { NSString *result = [[NSString alloc] initWithFormat:@"Hello"]; return [result autorelease]; }
Autorelease
Autorelease实际上只是把对release的调用延迟了，对于每一个Autorelease，系统只是把该Object放入了当前的Autorelease pool中，当该pool被释放时，该pool中的所有Object会被调用Release。
autorelease和release没什么区别，只是引用计数减一的时机不同而已，autorelease会在对象的使用真正结束的时候才做引用计数减一。
函数返回的是一个autorelease对象，而接到它的对象一般需要retain，然后有retain就需要我们手动release。
如果有AutoreleasePool，那么在内存池管理的范围内的autorelease都不需要我们手动释放。
- NSString *str1 = @"constant string";常量字符串已经自动加入autorelease pool，不需要自己管理内存了。
- [NSString stringWithString: @"String"] 这种 method 使用了 autorelease pool，不需要自己管理内存了。
- alloc method 如 [[NSString alloc] initWithString: @"String"] 则沒有使用 auto release pool，需要自己release。
自动释放池对象通常以如下模式创建：
[[[Object alloc] init] autorelease]；
NSAutoreleasePool *p = [[NSAutoreleasePool alloc] init]; A *a = [[A alloc] init]; //引用计数为1 [pool drain]; //引用计数依然为1 [a retain]; //引用计数为2 NSAutoreleasePool *p = [[NSAutoreleasePool alloc] init]; [a autorelease]; //将a添加到pool中，当pool释放的时候，a也被释放 [pool drain]; //引用计数为1 [a release]; //引用计数为0
- 消息autorelease的作用是将对象添加到自动释放池中，当池被释放的时候，系统将向池中的对象发送一条release的消息。
- 消息autorelease并不会影响对象的引用计数。
autorelease可能导致存在大量临时对象
- (void)f { for(int i = 0; i < 100000; ++i) { //getData返回一个autorelease对象 NSData *data = [self getData]; } //在这里100000个数据对象都还有效 }
所以，autorelease可能导致存在大量临时对象。
解决方法1：在循环中释放对象
- (void)f { for(int i = 0; i < 100000; ++i) {
NSData *data = [[NSData alloc]init]; /* * set data, use data */
[data release]; } //在这里100000个数据对象都被成功释放 }
解决方法2：循环内部创建一个自动释放池
- (void)f { for(int i = 0; i < 100000; ++i) { NSAutoreleasePool *pool = [[NSAutoreleasePool alloc]init]; //getData返回一个autorelease对象 NSData *data = [self getData]; [pool drain]; } //在这里100000个数据对象都被成功释放 }
setter中的内存管理
- (void)setName:(NSString *)newName { name = newName; }
这样写有什么不对的地方呢，当newName在某个地方被release后，该name将失效！
改进后的写法应该如下，以防其他人释放name引用的对象而导致name失效。
- (void)setName:(NSString *)newName { name = newName; [name retain]; }
这样写也有问题，当第二次调用setName的时候，原来的name占的空间并没有释放;而且retain之后什么时候release这个对象？
改进后的写法应该如下
- (void)setName:(NSString *)newName { [name release]; //释放旧值 name = [newName retain]; } - (void)dealloc { [name release]; //对应setName中的retain [super dealloc]; }
可是可是可是，这样还是有问题，假如自己传值给自己的时候会怎样呢？所以，最正确的应该是
- (void)setName:(NSString *)newName { [newName retain]; //注意，顺序一定是先retain再release。 [name release]; name = newName; } - (void)dealloc { [name release]; //对应setName中的retain [super dealloc]; }
注意，顺序一定是先retain再release。当然还有其他写法，详见《Cocoa® Programming for Mac® OS X》中的内存管理章节，不过个人比较推崇这种写法。
最后的问题是，当newName改变的时候，name也会跟着改变，因为这是浅复制。如果想要让二者独立的话，即深复制，应该这样写
- (void)setName:(NSString *)newName { if (name != newName) //防止复制自身 { [name release]; name = [[NSString alloc] initWithString:newName]; } } - (void)dealloc { [name release]; [super dealloc]; }
其他
1.
NSNumber *myInt = [NSNumber numberWithInteger:100]; //引用计数为1
2.
myInt = [myArr objectAtIndex:0]; [myArr removeObjectAtIndex:0];
此时，myInt引用的对象失效。应当修改为：
myInt = [myArr objectAtIndex:0]; [myInt retain]; [myArr removeObjectAtIndex:0];
3.
NSString *s1 = @"s1"; //引用计数为0xffffffff（很多f就对了） NSString *s2 = [NSString stringWithString:@"s2"]; //引用计数为0xffffffff NSMutableString *s3 = [NSMutableString stringWithString:@"s3"]; //引用计数为1
为什么呢，因为s1是常量字符串，s2是使用了常量字符串初始化的不可变字符串对象，都没有引用计数机制。
参考文献
《Objective-C Beginner's Guide》
《Cocoa® Programming for Mac® OS X》中的内存管理章节
《Objective-C高级编程》中的自动引用计数部分
