iOS学习17之OC内存管理

1、内存管理的方式                                                                        

　1> iOS应用程序出现Crash(闪退),90%的原因是因为内存问题。

　2> 内存问题

• 野指针异常：访问没有所有权的内存，如果想要安全的访问，必须确保空间还在
• 内存泄露：空间使用完之后没有及时释放
• 过度释放：对同一块存储空间释放多次，立刻crash
• 内存溢出：所有存储空间被占用

　3> 管理内存的三种方式

　　垃圾回收机制：程序员只需要开辟存储空间，系统会自动回收内存。java采用的该机制

　　MRC:手动引用计数机制，由开发人员开辟空间，手动添加影响引用计数增加或减少的方法，能够灵活的控制空间何时释放

　　ARC:自动引用计数机制，是iOS5.0推出的，基于MRC，不需要程序员手动添加管理内存的代码，编译器会在合适的地方自动添加管理内存的代码

　　MRC和ARC都是采用引用计数来管理对象内存

　4> iOS的内存管理

　　iOS支持两种内存管理方式：ARC和MRC。

　　MRC的内存管理机制是：引用计数。

　　ARC是基于MRC的。

2、引用计数机制                                                                               

　1> 引用计数

　　OC采用引用计数机制管理内存,每个对象都有一个引用计数器,用来记录当前对象的引用次数。

　　iOS采用引用计数来管理内存，当你想拥有这个对象的时候，需要使该对象的引用计数+1，使用完这个对象的时候，使该对象的引用计数-1，当对象的引用计数为0时，表示没有任何对象对该对象持有，那么这时候系统会自动调用dealloc方法来回收该对象的存储空间。

　2> 影响引用计数的方法

　　retainCount 获取对象的引用计数。(retainCount它是MRC才有的机制，所以如果使用需要将ARC改为MRC)。

　　ARC改为MRC：点击过程名 ---> Build Setting ---> 将Objective - C Automatic Counting 由YES改为NO 

　　

　　① 使计数器加1的方法：alloc，retain，copy。

　　　+alloc 开辟内存空间，让被开辟的内存空间的引用计数从0变为1.

          -retain 引用计数加1，如果对象之前引用计数为1，retain之后变为2，如果引用计数是5，retain之后变为6。

          -copy 把某一对象的内容拷贝一份，拷贝出新的对象，原有对象的引用计数不变，新的对象的引用计数变1。

　　② 使计数器减1的方法：release，autorelease。

          -release 引用计数立即减1，如果对象之前的引用计数为4，release之后变为3，如果之前引用计数是1，release之后变为0，内存被系统回收。

          -autorelease 未来的某一时刻引用计数减1，如果对象之前引用计数为4，autorelease之后仍然为4，未来某个时刻会变为3，这个某一时刻指的是碰到自动释放池之后才会释放。

　3> autoreleasepool的使用

　　通过autoreleasepool自动释放池，控制autorelease对象的释放。向一个对象发送autorelease消息，该对象就会添加到离autorelease最近的自动释放池中，当自动释放池销毁时，为池中的每一个对象发送release消息。

　　定义一个自动释放池

　　第一种方式

        // 第一种形式
        NSAutoreleasePool *pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init]; // pool 1
        NSLog(@"pool = %lu", pool.retainCount);
        
        Person *p1 = [[Person alloc] init];
        NSLog(@"p1 = %lu", p1.retainCount);
        
        [p1 retain]; // 2
        
        [p1 autorelease]; // 未来的某一时刻-1
        NSLog(@"p1 = %lu", p1.retainCount); // 2
        
        [pool release]; // 销毁自动释放池
        NSLog(@"p1 = %lu", p1.retainCount); // 1

　　第二种方式

 

        // 在iOS5.0之后推荐使用
        @autoreleasepool {
            Person *p5 = [[Person alloc] init];
            [p5 autorelease];
        }

 

 

　　总结：自动释放池的作用：自动释放池会在销毁之前检查内部有没有autorelease对象，如果有autorelease对象，让该对象的引用计数做一次-1操作

　4> dealloc

　　-dealloc 是继承自父类的方法,当对象引用计数为0的时候,由对象自动调用,销毁该对象的空间。

　　重写 dealloc 方法,验证对象的空间是否被回收。

 - (void)dealloc {
    NSLog(@"%@对象被销毁", self);
    [super dealloc]; // 类对该方法的实现才是真正的回收空间
}

3、内存管理原则                                                                           

　　凡是使用alloc,retain让对象的引用计数+1，相应的就该使用release或者autorelease让对象的引用计数-1,也就是说增加的次数要和减少的次数相等，才能保证对象的引用计数最终为0，对象才会被销毁。

　1> 内存泄露：增加的次数大于减少的次数

        Person *person2 = [[Person alloc] init]; // 1
        [person2 retain]; // 2
        [person2 release]; // 1

　2> 过度释放：增加的次数小于减少的次数

        Person *person1 = [[Person alloc] init];
        [person1 retain];
        [person1 release];
        [person1 release];
        [person1 release]; // 过度释放

　3> 野指针异常:增加的次数等于减少的次数，还将继续访问

        Person *person = [[Person alloc] init];
        [person retain];
        [person release];
        [person release];
        person = nil; // 对象置为nil， 防止野指针异常
        NSLog(@"person = %lu", person.retainCount);

4、协议                                                                                     

　1> 概述　　

　　Protocol(协议)，是iOS开发中常用的技术。

　　协议是一套标准(一堆方法的声明)，只有.h文件。就像一张任务清单(或便利贴)，上面写了一堆需要处理的事。清单交给谁，谁就要去完成清单上规定的任务。

　　接受协议的类实现协议中定义的方法。即：清单交给谁，谁就要去完成清单上规定的任务。

　2> 协议的定义

　　协议的定义:command + n —> 选择OS X下的 source —> Objective-C File —> Next —> 弹出下图。

　3> 协议的方法

　　协议中的方法默认是必须实现的，即@required。关键字@optional修饰的方法是可选的，可实现也可不实现。

        #import <Foundation/Foundation.h>
        @protocol SayHello <NSObject>
        // 协议中的方法有两种,一种必须实现的,另一种是可选择实现的。
        //必须实现的方法,默认方法就是必须实现的。
        @required
        - (void)sayHello;
        //可选择实现的方法。
        @optional
        - (void)sayByeBye;
        @end

　4> 协议的使用

　　在类的.h文件中，在当前类父类的后面使用一对尖括号<>，遵循协议一个类可以遵循多个协议，每个协议用逗号隔开。

     @interface Person : NSObject<MarryProtocol,NSCopying>

5、拷贝                                       

　1> copy概述

　　跟retain不同，一个对象想要copy，生成自己的副本，需要服从NSCopying协议，定义copy的细节(如何copy)。如果类没有接受NSCopying协议而给对象发送copy消息，会引起crash。

　2> NSCopying协议中的方法

　　选中NSCopying，按住Command + 鼠标左键，进入协议查看协议中方法

@protocol NSCopying

- (id)copyWithZone:(nullable NSZone *)zone;

@end

　3> 根据copyWithZone：方法的实现不同，拷贝分为三种类型

• 伪拷贝 : 拷贝地址，相当于retain，引用计数+1

　　copyWithZone: 方法的实现

- (id)copyWithZone:(NSZone *)zone {
    
    // 伪拷贝 : 拷贝地址，相当于retain，引用计数+1
    return [self retain];
    
}

• 浅拷贝:对象开辟新的空间，但两个对象的实例变量指向同一块存储空间

　　copyWithZone: 方法的实现

- (id)copyWithZone:(NSZone *)zone {
    
    // 浅拷贝:对象开辟新的空间，但两个对象的实例变量指向同一块存储空间
    
    Person *person = [[Person allocWithZone:zone] init];
    person.name = self.name;
    person.gender = self.gender;
    
    return person;
}

• 深拷贝：对象开辟新的存储空间，并且两个对象的实例变量指向不同的存储空间

　　copyWithZone: 方法的实现

- (id)copyWithZone:(NSZone *)zone {
    
    // 深拷贝：对象开辟新的存储空间，并且两个对象的实例变量指向不同的存储空间
    Person *person = [[Person allocWithZone:zone] init];
    person.name = [self.name mutableCopy];
    person.gender = [self.gender mutableCopy];
    return person;
    
}

4> 浅拷贝与深拷贝的区别(面试题)

　　如果是深拷贝，那么成员对象的地址和之前的地址不同，如果是浅拷贝，成员变量的地址和之前的地址相同。