Objective-C —内存管理（上）

内存管理

一、为什么要进行内存管理

• 移动设备的内存极其有限，每个app所能占用的内存是有限制的

• 下列行为都会增加一个app的内存占用
  创建一个OC对象
  定义一个变量
  调用一个函数或者方法

• 内存占用多大
  当app所占用的内存较多时，系统会发出内存警告，这时得回收一些不需要再使用的内存空间。比如回收一些不需要使用的对象、变量等

  如果app占用内存过大，系统可能会强制关闭app, 造成闪退现象, 影响用户体验

二、内存分类

• 栈 ：由编译器自动分配释放
• 堆 ：一般由程序员分配释放，若程序员不释放，程序结束时可能由OS回收
• 全局区（静态区）：
  全局变量和静态变量的存储是放在一块的，初始化的全局变量和静态变量在一块区域
  未初始化的全局变量和未初始化的静态变量在相邻的另一块区域。
  程序结束释放
• 常量区：另外还有一个专门放常量的地方， 程序结束释放
• 代码区：存放二进制代码

三、内存管理

• 如何回收那些不需要再使用的对象?
  那就得学会OC的内存管理

• 所谓内存管理, 就是对内存进行管理, 涉及的操作有:
  分配内存 : 比如创建一个对象, 会增加内存占用
  清除内存 : 比如销毁一个对象, 能减小内存占用

• 内存管理的管理范围
  任何继承了NSObject的对象
  对其他非对象类型无效(int、char、float、double、struct、enum等 )

• 只有OC对象才需要进行内存管理的本质原因
  OC对象存放于堆里面
  非OC对象一般放在栈里面(栈内存会被系统自动回收)

四、堆和栈

堆和栈的区别：（借用网上的一个很好的比喻）

• 使用栈就象我们去饭馆里吃饭，只管点菜（发出申请）、付钱、和吃（使用），吃饱了就走，不必理会切菜、洗菜等准备工作和洗碗、刷锅等扫尾工作，他的好处是快捷，但是自由度小。
• 使用堆就象是自己动手做喜欢吃的菜肴，比较麻烦，但是比较符合自己的口味，而且自由度大。 (经典！)

代码示例

    int main(int argc, const char * argv[])
    {
       @autoreleasepool {
           int a = 10; // 栈
    
           int b = 20; // 栈
    
           // c : 栈
           // Car对象(计数器==1) : 堆
           
           Car *c = [[Car alloc] init];
       }
           // 经过上面的代码后, 栈里面的变量a\b\c都会被回收
           // 但是堆里面的Car对象还会留在内存中, 因为它是计数器依然是1
           return 0;
    }

五、引用计数器

• 系统是如何判断 什么时候需要回收一个对象所占用的内存?
  根据对象的引用计数器

5.1什么是引用计数器

• 每个OC对象都有自己的引用计数器，由oc对象内部4个字节存储空间来存放
  它是一个整数
  从字面上, 可以理解为”对象被引用的次数”
  也可以理解为: 它表示有多少人正在用这个对象

  简单来说, 可以理解为: 引用计数器表示有多少人正在使用这个对象

5.2根据引用计数器来确定是否回收对象

• 当没有任何人使用这个对象时, 系统才会回收这个对象, 也就是说:
  当对象的引用计数器为0时, 对象占用的内存就会被系统回收
  如果对象的计数器不为0，那么在整个程序运行过程，它占用的内存就不可能被回收(除非整个程序已经退出 )
  所以我们以后就是通过操作引用计数器来管理内存

• 任何一个对象, 刚生下来的时候, 引用计数器都为1
  当使用alloc、new或者copy创建一个对象时，对象的引用计数器默认就是1

5.3操作引用计数器

要想管理对象占用的内存, 就得学会操作对象的引用计数器

• 引用计数器的常见操作
  给对象发送一条retain消息, 可以使引用计数器值+1（retain方法返回对象本身）
  给对象发送一条release消息, 可以使引用计数器值-1
  给对象发送retainCount消息, 可以获得当前的引用计数器值

需要注意的是: release并不代表销毁\回收对象, 仅仅是计数器-1

六、delloc方法

• delloc方法调用
  当一个对象的引用计数器值为0时
  这个对象即将被销毁，其占用的内存被系统回收
  系统会自动给对象发送一条dealloc消息
  (因此, 从dealloc方法有没有被调用, 就可以判断出对象是否被销毁)

• dealloc方法的重写
  一般会重写dealloc方法, 在这里释放相关资源, dealloc就是对象的遗言
  一旦重写了dealloc方法, 就必须调用[super dealloc],并且放在最后面调用

    - (void)dealloc
    {
       NSLog(@"Person ---- dealloc----");
  
       // 必须调用, 必须放在最后面
       [super dealloc];
    }
  

• 使用注意
  不能直接调用dealloc方法
  一旦对象被回收了, 它占用的内存就不再可用, 坚持使用会导致程序崩溃（野指针错误）

七、空指针、野指针

• 僵尸对象
  已经被销毁的对象(不能再使用的对象)

• 野指针
  指向僵尸对象(不可用内存/坏内存)的指针
  给野指针发消息会报EXC_BAD_ACCESS错误

• 空指针
  没有指向存储空间的指针(里面存的是nil, 也就是0)
  给空指针发消息是没有任何反应的

• 为了避免野指针错误的常见办法
  在对象被销毁之后, 将指向对象的指针变为空指针

八Xocde设置

要手动管理oc对象内存，需要在xcode中进行一下设置

• 关闭ARC功能，才能手动调用retain、release等方法
• 开启僵尸对象监控，默认情况下，Xcode是不会管僵尸对象的，使用一块被释放的内存也不会报错。为了方便调试，应该开启僵尸对象监控

九、内存管理原则

9.1 多对象内存管理

• 单个对象的内存管理, 看起来非常简单

  如果对多个对象进行内存管理, 并且对象之间是有联系的, 那么管理就会变得比较复杂

  其实, 多个对象的管理思路 跟 很多游戏的房间管理差不多
  比如斗地主 \ QQ堂

• 总的来说, 有这么几点管理规律
  只要还有人在用某个对象，那么这个对象就不会被回收
  只要你想用这个对象，就让对象的计数器+1
  当你不再使用这个对象时，就让对象的计数器-1

9.2 内存管理原则

• 苹果官方规定的内存管理原则
  谁创建谁release : 如果你通过alloc、new或[mutable]copy来创建一个对象，那么你必须调用release或autorelease

  谁retain谁release :只要你调用了retain，就必须调用一次release

• 总结一下就是
  有加就有减
  曾经让对象的计数器+1，就必须在最后让对象计数器-1

9.3 set方法的内存管理

• set方法

    - (void)setCar:(Car *)car
    {
       if (car != _car)
       {
       // 对当前正在使用的车（旧车）做一次release
       [_car release];
       // 对新车做一次retain操作
   	_car = [car retain];
     }
   }
  

9.4 dealloc方法的内存管理

• dealloc方法

     - (void)dealloc
     {
        // 当人不在了，代表不用车了
        // 对车做一次release操作
        [_car release]; 
      [super dealloc];
     }