OC:内存管理

96
Kevin丨Wang
2015.08.02 10:42* 字数 1336

目录

  • 内存管理原理
  • 自动释放池
  • 内存管理原则

程序运行过程中要创建大量的对象,OC中对象是存储在堆中的,系统不会自动释放堆中的内存。如果一个对象创建并使用后没有得到及时释放,那么就会占用大量的内存。

OC中基本类型是由系统进行管理,放在栈上

在引入ARC(Automatic Reference Counting)自动引用计数机制之前,OC的内存管理需要由开发人员手动维护。

在Xcode4.2之后的版本中😔引入了ARC,程序编译时,Xcode可以自动为你的代码添加内存释放代码,如果编写手动释放代码Xcode会报错,因此如果使用的Xcode4.2之后的版本,必须手动关闭ARC,这样才有助于我们理解OC的内存管理机制。

为了理解OC的内存管理机制,需要在Xcode中关闭ARC:项目属性—Build Settings--搜索“garbage”找到Objective-C Automatic Reference Counting设置为No即可。


内存管理原理

在C#中都有GC在自动管理内存,但是在OC中没有垃圾回收机制,那么OC中内存又是如何管理呢?其实在OC中内存的管理是依赖对象引用计数器(reference counting)来进行的。

OC中每个对象都有一个与之对应的整数,叫“引用计数器”,当一个对象在创建之后它的引用计数器值加1,当调用这个对象的alloc、retain、new、copy方法之后引用计数器值自动在原来的基础上加1,当调用这个对象的release方法之后它的引用计数器值减1,如果一个对象的引用计数器值为0,则系统会自动调用这个对象的dealloc方法来销毁这个对象。

下面通过代码看一下引用计数器是如何工作的。
WZKPerson.h

#import <Foundation/Foundation.h>

@interface WZKPerson : NSObject
    @property(nonatomic,copy)NSString *name;
    @property(nonatomic,assign)NSInteger age;
@end

WZKPerson.m

#import "WZKPerson.h"

@implementation WZKPerson

-(void)dealloc
{
    self.name=nil;
    /*最后一定要调用父类的dealloc方法;
      目的:一是父类可能有其他引用对象需要释放;二是当前对象真正的释放操作是在super的dealloc中完成的;
    */
    [super dealloc];
}
@end

main.m(部分代码)

//调用alloc,引用计数+1
WZKPerson *personTest=[[WZKPerson alloc] init];
personTest.name=@"test";
personTest.age=30;

//输出personTest对象的引用计数
NSLog(@"personTest的引用计数:%lu",[personTest retainCount]);
//输出结果:personTest的引用计数:1

//执行personTest的dealloc方法
//调用过release方法之后,personTest指向的对象就会被销毁,但是此时变量personTest中还存放着WZKPerson对象的地址
[personTest release];

//如果不设置personTest=nil,则personTest就是一个野指针,它指向的内存不属于这个程序,非常危险
personTest=nil;

//如果不设置personTest=nil,此时再调用personTest的release方法会报错
//如果设置了personTest=nil,此时personTest已经是空指针了,则oc中给空指针发送消息是不会报错的
[personTest release];

WZKPerson *personTest2=[[WZKPerson alloc] init];
personTest2.name=@"test2";
personTest2.age=30;

//输出结果:personTest的引用计数:1
NSLog(@"personTest2的引用计数:%lu",[personTest2 retainCount]);

//引用计数+1
[personTest2 retain];
//输出结果:personTest的引用计数:2
NSLog(@"personTest2的引用计数:%lu",[personTest2 retainCount]);

//引用计数-1
[personTest2 release];
//输出结果:personTest的引用计数:1
NSLog(@"personTest2的引用计数:%lu",[personTest2 retainCount]);

//执行personTest2的dealloc方法
[personTest2 release];

personTest2=nil;

在上述代码中,可以通过dealloc方法来查看是否一个对象已经被回收,如果没有回收,则有可能造成内存泄漏。
如果一个对象被释放后,那么最后引用它的变量需要手动设置为nil,否则可能造成野指针错误。

注意:OC中给空对象发送消息是不会引起错误

自动释放池

在OC中存在着一种内存自动释放机制叫做自动释放池(或自动引用计数),但是与C#不同的是,这仅仅是一种半自动的机制,有些操作还是需要进行手动设置。

自动内存释放使用@autoreleasepool关键字声明一个代码块,如果一个对象在初始化时调用了autorelease方法,那么当代码块执行完之后,在块中调用过autorelease方法的对象都会自动调用一次release方法。

下面通过代码来了解一下自动释放池。
WZKPerson.h

//构造函数
-(WZKPerson *)initWithName:(NSString *)name age:(NSInteger)age;
//获取对象的类方法
+(WZKPerson *)personWithName:(NSString *)name;

WZKPerson.m

-(WZKPerson *)initWithName:(NSString *)name age:(NSInteger)age
{
    self=[super init];
    if (self) {
        _name=[name copy];
        _age=age;
    }   
    return  self;
}

+(WZKPerson *)personWithName:(NSString *)name
{
    //这里调用了autorelease
    //OC类库中的类方法一般都不需要手动释放,内部已经调用了autorelease方法;
    WZKPerson *person=[[[WZKPerson alloc] init] autorelease];
    return person;
}

main.m(部分代码)

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        WZKPerson *person1=[[WZKPerson alloc] init];
        //调用autorelease方法,后面就不需要手动调用release方法了
        [person1 autorelease];
        //由于autorelease是延迟释放(延迟到自动释放池销毁),
        
        //所以这里仍然可以使用person1对象
        person1.name=@"Kevin";
    
        //调用autorelease方法
        WZKPerson *person2=[[[WZKPerson alloc] initWithName:@"Kevin" age:27] autorelease];
    
        //内部已经调用了autorelease,所以不需要手动释放
        //另外由于内存管理原则,在外部不使用alloc、new、copy操作,
        //就不需要调用release或autorelease,所以这个操作是放到类方法内部进行完成
        WZKPerson *person3=[WZKPerson personWithName:@"Kevin"];
    }
    return 0;
}

下面我们对自动内存释放稍作总结:

  1. autorelease方法不会改变对象的引用计数器,只是将这个对象放到自动释放池中;
  2. 自动释放池实质是当自动释放池销毁之后,调用release方法,但是不一定能够销毁对象,例如:当对象引用计数器值大于1时,该对象就无法销毁;
  3. 由于自动释放池最后统一销毁对象,因此如果一个操作比较占用内存,例如:对象较多或者对象占用资源较多,最好不要放到自动释放池或者放到多个自动释放池;
  4. OC中类库的类方法一般都不需要手动释放,因为内部已经调用了autorelease方法;

内存管理原则

关于内存管理,总结起来可以用三条原则概括:

引用自《Objective-C基础教程》第二版

  1. 使用new、alloc、copy方法创建一个对象时,该对象的保留计数器值为1。当不再使用该对象时,应该向该对象发送一条release或autorelease消息。这样该对象在其使用寿命结束时被销毁;
  2. 当你获得一个对象时,假设该对象的保留计数器值为1,而且已经被设置为自动释放,那么你不需要执行任何操作来确保该对象得到清理。如果你打算在一段时间内拥有该对象,则需要保留它并确保在操作完成时释放它。
  3. 如果你保留了某个对象,就需要(最终)释放或自动释放该对象。必须保持retain方法和release方法的使用次数相等。

注:对象之间可能交叉引用,此时需要遵循一个法则:谁创建,谁释放

Objective-C
Gupao