1.1 概要
实际上“引用计数式内存管理”的本质部分在ARC中并没有改变。就像“字段引用计数”这个名词表示的那样，ARC只是自动地帮助我们处理“引用计数”的相关部分。
设置ARC有效的编译方法如下所示
- 使用clang（LLVM编译器）3.0或以上版本
- 指定编译器属性为"-fobjc-arc"
Xcode4.2 默认设定为对所有的文件ARC有效
1.2 内存管理的思考方式
引用计数式内存管理的思考方式就是思考ARC所引起的变化
- 自己生成的对象，自己所持有
- 非自己生成的对象，自己也能持有
- 自己持有的对象不再需要时释放
- 非自己持有的对象无法释放
1.3 所有权修饰符
ARC有效时，id类型和对象类型同C语言器类型不同，其类型上必须加所有权修饰符。所有权修饰符一共有四种。
- __strong修饰符
- __weak修饰符
- __unsafe_unretained修饰符
- __autoreleasing修饰符
1.3.1 __strong 修饰符
__strong修饰符是id类型和对象类型默认的所有权修饰符。
id obj =[ [NSObject alloc] init];
id __strong obj = [[NSObject alloc] init];
id和对象类型在没有明确指定所有权修饰符时，默认为__strong修饰符，上面两行代码相同。
- 附有__strong修饰符的变量obj在超出其变量作用域时，即在改变量被废弃时，会释放其被赋予的对象。
- __strong修饰符的变量，不仅只在变量作用域中，在赋值上也能够正确地管理其对象的所有者。
1.3.2 __weak修饰符
循环引用容易发生内存泄漏。所谓内存泄漏就是应当废弃的对象在超出其生存周期后继续存在 。
- __weak修饰符与__strong修饰符相反。弱引用不能持有对象实例
id __weak obj1 = nil;
{
id __strong obj0 = [[NSObject alloc] init];
obj1 = obj0;
NSLog(@"obj1=%@",obj1);
}
NSLog(@"obj1=%@",obj1);
执行结果：
obj1=<NSObject: 0x604000002010>
obj1=(null)
- __weak修饰符另一个优点，在持有对象的弱引用时，若该对象被废弃，则此弱引用将自动失效且处于nil被赋值的状态。
使用__weak修饰符可以避免循环引用。通过检查附有__weak修饰符的变量是否为nil，可以判断被赋值的对象是否已经被废弃。
1.3.3 __unsafe_unretained修饰符
__unsafe_unretained修饰符正如其名unsafe所示，是不安全的所有权修饰符。尽管ARC式的内存管理是编译器的工作，但附有__unsafe_unretained修饰符的变量不属于编译器的内存管理对象。这一点在使用时要注意。
- 附有__unsafe_unretained修饰符的变量同附有__weak修饰符的变量一样，因为自己生成并持有的对象不能继续为自己所有，所以生成的对象会立即被释放。
- 在iOS4以及OS X Snow Leopard的应用程序中，必须使用__unsafe_unretained修饰符来替代__weak修饰符。赋值给附有__unsafe_unretained修饰符变量的对象在通过该变量使用时，如果没有确保其确实存在，那么应用程序会奔溃
1.3.4 __autoreleasing 修饰符
在ARC有效时，用@autoreleasepool块替代NSAtoreleasePool类，用附有__autoreleasing修饰符的变量替代autorelease方法。
为什么在访问附有__weak修饰符的变量时必须访问注册到autoreleasepool的对象？因为__weak修饰符只持有对象的弱引用，而在访问对象的过程中，该对象有可能被废弃。如果把要访问的对象注册到autoreleasepool中，那么@autoreleasepool块结束之前都能确保该对象存在。因此，在使用附有__weak修饰符的变量时必定要使用注册到autoreleasepool中的对象。
专栏 __strong 修饰符/__weak 修饰符
附有__strong修饰符,__weak修饰符的变量类似有C++中智能指针std::shared_ptr和std::weak_ptr。std::shared_ptr可通过引用计数来持有C++类实例，std::weak_ptr可避免循环引用。在不得不使用没有__strong 修饰符/__weak 修饰符的C++时，强烈推荐使用这两种智能指针。
2.1 规则
在ARC有效的情况下编译源代码，必须遵守一定的规则。
- 不能使用retain/release/retainCount/autorelease
- 不能使用NSAllocateObject/NSDeallocateObject
- 必须遵守内存管理的方法命名规则
- 不要显示调用dealloc
- 使用@autoreleaepool块替代NSAutoreleasePool
- 不能使用区域(NSZone)
- 对象型变量不能作为C语言结构体(struct/union)的成员
- 显示转换“id”和“void”
2.1.1 不能使用retain/release/retainCount/autorelease
内存管理是编译器的工作，因此没有必要使用内存管理的方法。
设置ARC有效时，如果编译器使用了这些方法的源代码，会报错
设置ARC有效时，禁止再次键入retain或者是release代码
只能在ARC无效并且手动进行内存管理时使用retain/release/retainCount/autolease方法
2.1.2 不能使用NSAllocateObject/NSDeallocateObject
在ARC有效时，禁止使用NSAllocateObject函数，如果使用会引起编译器错误
2.1.3 必须遵守内存管理的方法命名规则
在ARC无效时，用于对象生成/持有的方法必须遵守以下的命名规则
- alloc
- new
- copy
- mutableCopy
2.1.4 不要显示调用dealloc
无论ARC是否有效，只要对象的所有者都不持有该对象，该对象就被废弃。对象被废弃时，不管ARC是否有效，都会调用对象的dealloc方法。
2.1.5 对象型变量不能作为C语言结构体的成员
C语言的结构体(struct或union)成员中，如果存在Objective-C对象型变量，会引起编译器错误。
2.1.6 显示转换id和void *
在ARC有效时，将id变量强制转换void *变量会引起编译器错误
id obj = [[NSObject alloc] init];
void *p = obj;
更进一步，将void *变量赋值给id变量，调用起实例方法，编译器会报错
id o = p;
[o release];
id型或对象型变量赋值给void *或者逆向赋值时都需要进行特定的转换。如果只想单纯地赋值，额可以使用"__bridge"转换。
id obj = [[NSObject alloc] init];
void *p = (__bridge void *)obj;
id o = (__bridge id)p;
专栏 Objective-C对象与Core Foundation对象
- Core Foundation对象主要使用在用C语言编写的Core Foundation框架中，并使用引用计数的对象。在ARC无效时，Core Foundation框架中的retain/release分别是CFRetain/CFRelease。
- Core Foundation对象与Objective-C对象的区别很小，不同之处只在于是由哪一个框架所生成的。无论是由哪种框架生成的对象，一旦生成后，便能在不同的框架中使用。Foundation框架的API生成并持有的对象可以用Core Foundation框架的API释放。反过来也可以。
- 因为Core Foundation对象与Objective-C对象没有区别。所以在ARC无效时，只用简单的C语言的转换也能实现互换。另外这种转换不需要使用额外的CPU资源。因此被称为“免费桥”。
3.1 属性
当ARC有效时，以下可作为这种属性声明中使用的属性来用
| 属性声明的属性 | 所有权修饰符 |
|---|---|
| assign | __unsafe_unretained修饰符 |
| copy | __strong 修饰符(但是负责的是被复制的对象) |
| retain | __strong修饰符 |
| strong | __strong修饰符 |
| unsafe_unretained | __unsafe_unretained修饰符 |
| weak | __weak修饰符 |
在声明类成员变量时，如果同属性声明中的属性不一致会引起编译错误。如下例
@property(nonatomic, weak) id obj; // 编译器报错
@property(nonatomic, weak) id __weak obj; // 正确，附加__weak修饰符
@property(nonatomic, strong) id obj; // 正确，使用strong
4.1 数组
如下例代码，将nil代入到malloc函数所分配的数组各元素中来初始化是非常危险的。
arrar = (id __strong *)malloc(sizeof(id) * entries);
for (NSUInteger i = 0; i < entries; i++)
array[i] = nil;
这是因为由malloc函数分配的内存区域中没有被初始化为0，因此nil会被赋值给附有__strong修饰符的并被赋值了随机的变量中，从而释放一个不存在的对象。在分配内存时推荐使用calloc函数。
像这样，通过calloc函数分配的动态数组就能完全像静态数组一样使用。
array[0] = [[NSObject alloc] init];
但是，在动态数组中操作附有__strong修饰符的变量与静态数组有很大差异，需要自己释放所有的元素。
如以下源代码所示，在只是简单地用free函数废弃了数组用内存块的情况下，数组各元素所赋值的对象不能再次释放，从而引起内存泄漏。
free(array);
这是因为在静态数组中，编译器能够根据变量的作用域自动插入释放赋值对象的代码，从而动态数组中，编译器不能确定数组的生存周期，所以无从处理。如以下源代码所示，一定要将nil赋值给所有元素中，使得元素所赋值对象的强引用失效，从而释放那些对象。在此之后，使用free函数废弃内存块。
for (NSUInteger i = 0; i < entries; i++)
array[i] = nil;
free(array);
同初始化时的注意事项相反，即使用memset等函数将内存填充为0也不会释放所赋值的对象。这非常危险，只会引起内存泄漏。对于编译器，必须明确地使用赋值给附有__strong修饰符变量的源代码，所以请注意，必须将nil赋值给所有数组元素。
使用memcpy函数拷贝数组元素以及realloc函数重新分配内存块也会有危险。由于数组元素所赋值的对象有可能被保留在内存中或是重复被废弃，所以这两个函数也禁止使用。
5.1 ARC的实现
5.1.1 __strong 修饰符
5.1.2 __weak修饰符
- 若附有__weak修饰符的变量所引用的对象呗废弃，则将nil赋值给该变量
- 使用附有__weak修饰符的变量，即是使用注册到autoreleasepool中的对象。
5.1.3 __autoreleasing修饰符
将对象赋值给附有__autoreleasing修饰符的变量等同于ARC无效时调用对象的autorelease方法。
6.1 引用计数
uintptr_t _objc_rootRetainCount(id obj)
_objc_rootRetainCount函数可获取指定对象的引用计数值。如下例
id __strong obj = [[NSObject alloc] init];
NSLog(@"retain count = %d",_objc_rootRetainCount(obj));
不使用__autoreleasing修饰符，仅使用附有__weak声明的变量也能将引用对象注册到autoreleasepool中。
