《objective-c基础教程》学习笔记（十）—— 内存管理

　　本篇博文，将给大家介绍下再Objective-C中如何使用内存管理。一个程序运行的时候，如果不及时的释放没有用的空间内存。那么，程序会越来越臃肿，内存占用量会不断升高。我们在使用的时候，就会感觉很卡，最终使得程序运行奔溃。因此，将无效的内存及时清理释放，是非常有必要的。

　　一个对象在最初创建使用，到最后的回收释放，经历的是怎样一个过程呢？
包括：诞生（通过alloc或new方法实现）、生存（接收消息并执行操作）、交友（通过复合以及向方法传递参数）、最终死去（被释放掉）。

一、引用计数

　　在对象创建的时候，Cocoa使用了一种叫引用计数的技术：
1）当一个对象被访问的时候，引用计数器的值就加1，可以给对象发送一条retain消息；
2）当结束该对象的访问的时候，引用计数器的值就减1，可以给对象发送一条release消息；
3）当引用计数器的值为0的时候，表示不再访问该对象，则其占用的系统内存将被回收重用，会自动给对象发送一条dealloc消息，一般都会重写dealloc方法；
4）要获得保留计数器当前的值，可以发送retainCount消息。

　　下面，介绍下几种方法的声明和实现方法：

首先，新建一个RetainTracker的类，修改类的声明文件和实现方法：

// RetainTracker.h

#import <Foundation/Foundation.h>

@interface RetainTracker : NSObject
    -(id) retain;
    -(oneway void)release;
    -(NSUInteger)retainCount;
@end

// RetainTracker.m

#import "RetainTracker.h"

@implementation RetainTracker
-(id) init
{
    if(self == [super init])
    {
        NSLog(@"init: Retain count of %lu.", [self retainCount]);
    }
    return (self);
}

-(void) dealloc
{
    NSLog(@"dealloc called. ByeBye!");
    [super dealloc];
}

@end

然后在main.m主函数中调用retain，release，retainCount，dealloc等方法：

#import <Foundation/Foundation.h>
#import "RetainTracker.h"

int main(int argc, const char * argv[])
{
    RetainTracker *tracker = [RetainTracker new];// count =1
    
    [tracker retain];
    NSLog(@"retainCount: %lu", [tracker retainCount]);// count =2
    
    [tracker retain];
    NSLog(@"retainCount: %lu", [tracker retainCount]);// count =3
    
    [tracker release];
    NSLog(@"retainCount: %lu", [tracker retainCount]);// count =2
    
    [tracker release];
    NSLog(@"retainCount: %lu", [tracker retainCount]);// count =1
    
    [tracker retain];
    NSLog(@"retainCount: %lu", [tracker retainCount]);// count =2
    
    [tracker release];
    NSLog(@"retainCount: %lu", [tracker retainCount]);// count =1
    
    [tracker release];// count =0, dealloc
    
    return (0);
}

运行结果如下：

 

二、自动释放

　　大家都知道，当对象不再使用的时候，要及时释放。但是在某些情况下，弄清楚什么时候不再使用一个对象并不容易。如果能够自动释放就好了。很幸运，Cocoa中有一个自动释放池(autorelease pool)。细心的朋友可以发现，在ios5以后，每次新建项目，在main函数中都有个@autoreleasepool方法，这就是将执行的代码都加到自动释放池中。

　　NSObject类提供了一个叫做autorelease的方法：

-(id) autorelease;

　　该方法预先设定一条会在未来某个时间发送的release消息。当给一个对象发送autorelease消息的时候，实际上是将该对象添加到自动释放池中。当自动释放池被销毁时，会向该池中的所有对象都发送release消息。

　　那么，接下来，我们就用添加到自动释放池的方法来修改上面的例子。RetainCount类的内容不改变，只要修改main主函数中的内容：

/* use auto release pool */
int main(int argc, const char * argv[])
{
    NSAutoreleasePool *pool;
    pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];
    
    RetainTracker *tracker = [RetainTracker new];// count =1
    NSLog(@"after new, tracker: %lu", [tracker retainCount]);// count =1
    
    [tracker retain];
    NSLog(@"after retain, tracker: %lu", [tracker retainCount]);// count =2
    [tracker autorelease];
    NSLog(@"after autorelease, tracker: %lu", [tracker retainCount]);// count =2
    
    [tracker release];
    NSLog(@"after release, tracker: %lu", [tracker retainCount]);// count =1
    NSLog(@"releasing pool");
    [pool release]; // 销毁自动释放池
    
    @autoreleasepool {
        RetainTracker *tracker2;
        tracker2 = [RetainTracker new]; // count = 1
        [tracker2 retain]; //count =2
        [tracker2 autorelease]; // count still = 2
        [tracker2 release]; //count = 1
        NSLog(@"auto releasing pool.");
    }
    
    return (0);
}

　　运行结果：

　　tracker对象，通过autorelease消息，将该对象添加到自动释放池中。当pool自动释放池发送release消息的时候，pool对象的引用计数器的值为0，则该自动释放池要被销毁，其dealloc方法被调用。使得自动释放池中的对象也都跟随其一起被销毁。

 

三、内存管理规则

　　接下来，就给大家介绍下Cocoa的内存管理的几个规则。

1). 当你使用 new, alloc, copy 方法创建一个对象时，该对象保留计数器的值为1;
     当不使用的时候，要发送一条release或autorelease消息，销毁对象。

NSMutableArray *array;
array = [[NSMutableArray alloc] init]; //count =1
//use the array
[array release];//dealloc, count =0

2). 当你通过别的方法获得一个对象时，假设该对象的保留计数器的值为1，而已经被设置为自动释放，则不需要执行任何操作来清理该对象。

NSMutableArray *array;
array  =  [NSMutableArray arrayWithCapacity:17 ]; //count =1, autorelease;
//use the array

3). 自动释放池销毁的时间是完全确定的，它在循环阶段是不会被销毁的。如果一个循环要添加到自动释放池中的对象很多的时候，可以考虑循环一部分后先分批释放掉一些，然后再创建新的自动释放池。这样就保证自动释放池的分配和销毁操作代价尽可能的小。

NSAutoreleasePool *pool;
pool = [ [NSAutoreleasePool alloc] init ];
int i;
for(i=0; i<100000; i++)
{
    id object = [someArray objectAtIndex: i];
    NSString *desc = [object descrption];
    If(i%100 == 0)
    {
        // 每循环一百次就清空一次，然后新建一个自动释放池
    [pool release];
    pool = [[NSAutoreleaasePool alloc]init];
}
}
[pool release];

4). 自动引用计数（Auto Reference Counting，即：ARC），如果你启用了ARC，只要像平时一样按需分配并使用对象，编译器会帮你插入retain和release，无需你自己手动添加。ARC只能保留Objective-c的指针对象，即：继承NSObject的对象。

5). Ios 5 以上，有了归零弱引用，因为在指向的对象释放之后，这些弱引用就会被设置为零（即：nil），然后对象就会像平常指向nil值的指针一样被处理。使用前要先明确声明，声明方法如下：

_weak NSString *myString; 或
@property(weak) NSString *myString;