iOS项目转移到自动引用计数
2013-10-21 13:37 三戒1993 阅读(103) 评论(0) 编辑 收藏 举报这里主要参考了Apple官方文档:Transitioning to ARC Release Notes
在支持iOS5的Xcode4中,创建项目会看到这样的选项:
这是iOS5的新特性,自动对象引用计数。默认情况下是勾选的,当然你可以取消它,按照以前的方式手动释放对象内存。
自动引用计数(简称ARC)是一个编译时特性,用于Objective-C对象自动内存管理。你可能会联想到Java的自动垃圾回收(GC),但是如刚才提到的,它们有一个本质不同,ARC是一个编译时技术,你可以想像为,编译时将手动释放内存引用代码加入到你的代码中,并完成编译。从这点来看,实现原理类似Java的范型计数。
对于熟悉手动释放内存的开发者来说,设计开发庞大应用的时候,要验算每个使用过的对象是否被正确的释放了。有了ARC以后,开发者可更多的将注意力放在如何实现用户需求,而不是浪费在这样的系统需求上。不过,ARC是个新事物,学习它也需要成本,对于一些被项目压的喘不过气来的开发者,往往没有精力学习和评估怎样进行切换。希望我的文章能帮助他们。
上面这张图很形象的说明了手动释放内存和使用ARC特性的代码,可以看到ARC可让开发者编写更少的代码(不必写保持和释放对象的代码),因此花费的时间更少。
综述
再进一步说一下ARC的基本概念,它通过在编译时增加代码,让对象在不需要的时候释放,而不会存在更长时间。理论上,它和手动引用计数释放内存的效果时一样的,相当于为代码自动增加retain,release和autorelease方法的调用。
为了能在编译时生成正确的代码,ARC对代码中的方法有一些限制,后面会提到。另外,ARC引入了新的生命周期标识符,用于对象引用和属性的声明。
ARC在Xcode 4.2中得到支持,可支持Mac OSX 10.6和10.7,以及iOS4和iOS5。弱引用在Mac OSX 10.6和iOS4中不支持。
Xcode通过一个新的工具可自动将代码转换(比如删除retain和release调用)为ARC方式,并且帮助开发者借鉴不能自动转换的问题。该工具可转换项目中所有的文件,使之使用ARC,也可以选择转换指定的文件,让其他文件还使用手动引用计数。
ARC浏览
ARC替代了以前使用retain、release和autorelease的方式。ARC在编译时评估对象的生命周期并自动插入适当的方法调用。编译器也会生成适当的dealloc方法调用。总的来说,在使用ARC时,只有当使用方法名称约定的代码,是你需要使用手动引用计数的情况。
下面看示例,一个实现Person类的代码:
@interface Person : NSObject
@property (nonatomic, strong) NSString *firstName;
@property (nonatomic, strong) NSString *lastName;
@property (nonatomic, strong) NSNumber *yearOfBirth;
@property (nonatomic, strong) Person *spouse;
@end@implementation Person
@synthesize firstName, lastName, yearOfBirth, spouse;
@end
这里strong属性,是ARC引入的新的生命周期修饰符。这里先不具体介绍它,后面再详细说明。 使用ARC,在contrived方法中创建Person实例的代码类似下面这样:
因为ARC接管了内存管理,因此Person和NSNumber实例都不会内存泄漏。 可以很安全的为Person类实现下面的方法:
ARC确保NSLog语句执行前,oldLastName不会被释放掉。
ARC要求的新规则 下面说一下使用ARC要求的新规则:
ARC引入的新的生命周期修饰符 这里要提前说两个概念,弱引用(weak reference)和归零弱引用(zeroing weak reference)。 这两个概念,本文参考了:Zeroing Weak References in Objective-C 什么是弱引用,看下面例子:
这里_foo引用了newFoo,但是没有做retain,因此没有参与引用实例的生命周期。如果其他地方release造成该对象dealloc, _foo指向的对象将不可用。那会发生什么呢?我想很多程序员都碰到过这类情况,应用往往会崩溃(闪退)。 Cocoa框架中使用deletate引用的对象,几乎总是采用弱引用,就是利用了弱引用的这个特点。 什么是归零弱引用,刚才提到弱引用,一不小心,应用就崩溃了。归零弱引用在前者基础上,增加了保护措施,一旦引用对象被销毁,它会自动返回nil。这个特性在Mac OS X开发中已经使用:
但是它需要GC支持,这个特性在iOS开发中不可用。 现在,iOS5推出的ARC特性,不但包含了对弱引用的支持,甚至可以替代GC特性在Mac OS X开发的作用。 有关属性值关键字,ARC引入了strong和weak关键字。 强引用:
弱引用: @property(weak) MyClass *myObject; //和以前@property(assign) MyClass *myObj语法是类似的,但对象销毁自动返回nil 有关变量的标识符,如下:
在这里,__weak要小心使用,比如: |
这样使用__weak,在后面的打印语句执行的时候将是null,因为弱引用不保持对象,这句话执行后对象就被释放了。
好在如上面截图所示,Xcode会给出警告作为提示。
另外,需要注意局部变量和方法参数修饰符的匹配。比如,有这样的方法:
-(BOOL)performOperationWithError:(NSError * __autoreleasing *)error;
然后这样使用该方法:
NSError *error = nil;
BOOL OK = [myObject performOperationWithError:&error];
if (!OK) {
这里的NSError *error = nil,会被自动编译为:
NSError * __strong e = nil;
那么,ARC为了匹配局部变量和方法参数,会产生中间临时变量:
NSError __strong *error = nil;
NSError __autoreleasing *tmp = error;
BOOL OK = [myObject performOperationWithError:&tmp];
error = tmp;
if (!OK) {
解决办法是,要么把局部变量设置为__autorelease,要么把方法参数设置为__strong。
使用生命周期修饰符,避免强引用循环
这里先说下,什么是强引用循环。比如A对象在属性中retain了B对象,而B对象在属性中也retain了A对象,那么它们之间存在了强引用循环。当然在实际开发中,可能这个循环更大,可能是多于2个对象产生了这种循环,变得更加难以察觉。
使用生命周期修饰符,可避免这种情况。比如,开发中常碰到的父子结构的对象关系。要求它们之间相关引用。那么可以让父对象强引用(__strong)子对象,子对象归零弱引用(__weak)父对象。
当然事情可能没那么简单,比如开发中使用了块对象。在手工引用计数模式下:
__block id x;
效果相当于没有保持x在内存中。
在ARC模式下,该语句,默认是保持的。如果还是想在ARC模式下实现手动引用的效果,则需要改为:
__unsafe_unretained __block id x;
不过,这种弱引用,将造成危险(因为可能会造成危险),因此不建议使用。
那么怎么办呢?你有两种选择:
- 使用__weak标识符替代__block标识符,缺点是不支持iOS4和Mac OS X 10.6
- 不改变__block标识符,在块中使用完该变量后,设置变量为nil,这样就不会循环保持了
ARC提供了新的语句管理自动释放池
使用ARC后,就不能再直接使用NSAutoReleasePool类了。ARC引入了新的语法和语句:
@autoreleasepool {
// Code, such as a loop that creates a large number of temporary objects.
}
编译器根据这个结构,检查语法块中对象引用计数的状态。
进入语法块的时候,自动释放池会压栈,正常退出时,比如运行到块外,则会弹栈。不过,为了兼容已存在代码,如果退出时有异常,则不弹栈。
这个语法可用于各种Objective-C模式。这比以前使用NSAutoReleasePool类更有效,建议替代使用。
管理Outlet的方式可以在Mac和iOS下一致了
这个方式就是:
- outlet都应该是week的
- 除了nib文件中文件所有者到顶级对象的那些顶级对象,它们应该用strong
局部变量都会被初始化为nil
使用ARC后,不论使用哪个修饰符,strong,weak还是其他的,都会被隐含的初始化为nil:
- (void)myMethod {
NSString *name;
NSLog(@”name: %@”, name);
}
无论是否变换修饰符,目前默认是strong,打印的结果都是nil。
使用编译器标志启用和禁用ARC
可通过新的标志-fobjc-arc启用ARC。还可以指定单个文件使用ARC。比如你可以指定项目使用ARC,然后再禁用某几个文件的这个标志。
ARC只在Xcode4.2被支持,4.1不支持ARC。ARC支持Mac OS X 10.6和10.7,也支持iOS4和iOS5。不过,Mac OS X 10.6和iOS4不支持弱引用。
在ARC模式下使用Core Function风格的类
比如,CFArrayRef,或者某些使用Core Function约定的框架,比如Core Graphic中的CGColorSpaceRef等。
编译器无法自动管理这些对象的生命周期。你必须调用比如CFRetain和CFRelease这样的方法管理它们。
如果你想在Objective-C和Core Foundation风格的对象间转型,需要告知编译器该对象的所有者。
有两种办法:
- 如果喜欢函数调用,可以使用类似CFBridgingRetain这样的宏
- 如果喜欢C风格的转型,可直接做转型
编译器对Cocoa方法返回的CF对象的处理
编译器可通过Core Foundation方式的命名规则理解这些,对Objective-C返回的CF对象做正确的处理。
使用所有者关键字转型函数的参数
如果要在函数调用中转型Objective-C和CF对象,你需要告诉编译器传递的对象的所有者关系。
CF对象和Objective-C对象都有自己定义的所有者关系规则,可见: