iOS中的内存管理

iOS中的内存管理

内存管理的思考方式

  • 自己生成的对象,自己持有
  • 非自己生成的对象,自己也能持有
  • 不再需要自己持有的对象时释放
  • 非自己持有的对象无法释放

表1 对象操作与Objectice-C 方法的对应

对象操作 Objective-C 方法
生成并持有对象 alloc/new/copy/mutableCopy方法
持有对象 retain 方法
释放对象 release 方法
废弃对象 dealloc 方法

这些有关Objective-C的内存管理的方法,实际上并不包含在语言中,而是包含在Cocoa框架中用于OS X、iOS应用开发。Cocoa框架中Foundation框架类库的NSObject类担负内存管理的职责。以上的方法分别指代NSObject的实例方法。

内存方法的底层实现

GNUstep是Cocoa框架的互换框架。通过从alloc/retain/release/dealloc 在GNUstep中的实现。具体总结如下:

  • 在Objective-C 的对象中存有引用计数这一整数值。
  • 调用alloc/retain 后,引用计数值加1。
  • 调用release后,引用计数值减1。
  • 引用计数值为0时,调用dealloc 方法废弃对象。

而苹果的实现通过Xcode调试器和iOS大概可以追溯到是采用散列表(引用计数表)来管理引用计数。

GNUstep将引用计数保存在对象占用内存块头部的变量中,好处是:

  • 少量代码即可完成
  • 能够统一管理引用计数用内存块与对象用内存块

苹果的实现是保存在引用计数表的记录中,好处是:

  • 对象用内存块的分配无需考虑内存块头部
  • 引用计数表各记录中存有内存块地址,可从各个纪录追溯到各对象的内存块。

autorelease

autorelease会像C语言的自动变量那样来对待对象实例。当超出其作用域(相当于变量作用域)时,对象实例的release方法被调用,编程人员可以设定变量的作用域。

autorelease的具体使用方法如下:

  1. 生成并持有NSAutoreleasePool 对象;
  2. 调用已分配对象的 autorelease 实例方法;
  3. 废弃 NSAutoreleasePool 对象

注意: 大量产生 autorelease 对象但是没有废弃 NSAutoreleasePool 对象,可能会引起内存不足(读入大量图像)。

Cocoa 框架中也有很多类方法用于返回 autorelease 的对象。比如 NSMutableArray 类的 arrayWithCapacity 类方法。

id array = [NSMutableArray arrayWithCapacity:1];

等同于

id array = [[[NSMutableArray alloc] initWithCapacity:1] autorelease];

ARC

引用计数式内存管理的思考方式在ARC有效时也是可行的。Objectve-C 编程中为了处理对象,可将变量类型定义为id 类型或者各种对象类型。

ARC有效时,id 类型和对象类型同C语言的其他类型不同,其类型必须加上所有权修饰符。

所有权修饰符

  • __strong 修饰符
  • __weak 修饰符
  • __unsafe_unretained 修饰符
  • __autoreleasing 修饰符
__strong 修饰符

__strong 修饰符是默认的所有权修饰符。

回想iOS内存的思考方式,“自己生成的对象,自己持有”和“非自己生成的对象,自己也能持有”只需通过对带__strong修饰符的变量赋值便可达成。

通过废弃带__strong 修饰符的变量(变量作用域结束或是成员变量所属对象放弃)或者对变量赋值目都可以做到“不再需要自己持有的对象时释放”。

最后一项“非自己持有的对象无法释放”,由于不必再次键入release, 所以原本就不会执行。

__weak 修饰符

出现原因:仅通过__strong 修饰符是不能解决 循环引用

__unsafe_unretained

附有 __unsafe_unretained 修饰符的变量不属于编译器的内存管理对象。

在使用__unsafe_unretained 修饰符时,赋值给附有 __strong 修饰符的变量时有必要确保被赋值的对象确实存在。否则会变为 悬垂指针,造成错误访问。

__autoreleasing 修饰符

ARC有效时不能使用 autorelease 方法。指定“@autoreleasepool块”来替代“NSAutoreleasePool类对象生成、持有及废弃”
这一范围。

@autoreleasepool {
    id __autoreleasing obj = [ [NSObject alloc] init];
}

iOS中,显示地附加 __autoreleasing 修饰符同显示地附加 __strong 修饰符一样罕见。

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