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[操作系统]OC中的内存管理


一、 基本原理

1. 什么是内存管理

  • 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
  • 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
  • 管理范围:任何继承了NSObject的对象,对其他基本数据类型(int、char、float、double、struct、enum等)无效

 

2. 对象的基本结构

 

  • 每个OC对象都有自己的引用计数器,是一个整数,表示“对象被引用的次数”,即有多少人正在使用这个OC对象
  • 每个OC对象内部专门有4个字节的存储空间来存储引用计数器

 

3. 引用计数器的作用

  • 当使用alloc、new或者copy创建一个新对象时,新对象的引用计数器默认就是1
  • 当一个对象的引用计数器值为0时,对象占用的内存就会被系统回收。换句话说,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

 

4. 引用计数器的操作

  • 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
  • 可以给对象发送retainCount消息获得当前的引用计数器值

 

5. 对象的销毁

  • 当一个对象的引用计数器值为0时,那么它将被销毁,其占用的内存被系统回收
  • 当一个对象被销毁时,系统会自动向对象发送一条dealloc消息
  • 一般会重写dealloc方法,在这里释放相关资源,dealloc就像对象的遗言
  • 一旦重写了dealloc方法,就必须调用[super dealloc],并且放在最后面调用
  • 不要直接调用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)

 

二、 Xcode的设置

1. 取消ARC

要想手动调用retain、release等方法,在创建项目的时候不要勾选ARC

 

 

2. 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

      

 

 

三、 内存管理原则

1. 原则分析

  • QQ堂开房间原理:只要房间还有人在用,就不会解散

 

  • 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

 

 

2. 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
  • 换句话说,不是你创建的,就不用你去[auto]release

 

3. 谁retain,谁release

  • 只要你调用了retain,无论这个对象是如何生成的,你都要调用release

 

4. 总结

  • 有始有终,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

 

四、 set方法的内存管理

如果你有个OC对象类型的成员变量,就必须管理这个成员变量的内存。比如有个Book *_book

1. set方法的实现

- (void)setBook:(Book *)book{

if (book != _book) {

[_book release];

_book = [book retain];

}

}

 

2. dealloc方法的实现

- (void)dealloc {

[_book release];

[super dealloc];

}

 

五、 @property参数

1. 控制set方法的内存管理

  • retain : release旧值,retain新值(用于OC对象)
  • assign : 直接赋值,不做任何内存管理(默认,用于非OC对象类型)
  • copy   : release旧值,copy新值(一般用于NSString *)

 

2.  控制需不需生成set方法

  • readwrite :同时生成set方法和get方法(默认)
  • readonly  :只会生成get方法

 

3.  多线程管理

  • atomic    :性能低(默认)
  • nonatomic :性能高

 

4.  控制set方法和get方法的名称

  • setter : 设置set方法的名称,一定有个冒号:
  • getter : 设置get方法的名称

 

六、 循环引用

1. @class

  • 使用场景

对于循环依赖关系来说,比方A类引用B类,同时B类也引用A类

 

这种代码编译会报错。当使用@class在两个类相互声明,就不会出现编译报错

  • 用法概括

使用 @class 类名; 就可以引用一个类,说明一下它是一个类

  • 和#import的区别

l #import方式会包含被引用类的所有信息,包括被引用类的变量和方法;@class方式只是告诉编译器在A.h文件中 B *b 只是类的声明,具体这个类里有什么信息,这里不需要知道,等实现文件中真正要用到时,才会真正去查看B类中信息

l 如果有上百个头文件都#import了同一个文件,或者这些文件依次被#improt,那么一旦最开始的头文件稍有改动,后面引用到这个文件的所有类都需要重新编译一遍,这样的效率也是可想而知的,而相对来 讲,使用@class方式就不会出现这种问题了

l 在.m实现文件中,如果需要引用到被引用类的实体变量或者方法时,还需要使用#import方式引入被引用类

 

 

2. 循环retain

  • 比如A对象retain了B对象,B对象retain了A对象
  • 这样会导致A对象和B对象永远无法释放

 

3. 解决方案

  • 当两端互相引用时,应该一端用retain、一端用assign

 

七、 autorelease

1. autorelease

  • 给某个对象发送一条autorelease消息时,就会将这个对象加到一个自动释放池中
  • 当自动释放池销毁时,会给池子里面的所有对象发送一条release消息
  • 调用autorelease方法时并不会改变对象的计数器,并且会返回对象本身
  • autorelease实际上只是把对release的调用延迟了,对于每一次autorelease,系统只是把该对象放入了当前的autorelease pool中,当该pool被释放时,该pool中的所有对象会被调用Release

 

2. 自动释放池的创建

  • ios 5.0后

@autoreleasepool

{

    // ....

}

  • ios 5.0前

NSAutoreleasePool *pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];

// .....

[pool release]; // 或[pool drain];

  • 在程序运行过程中,可以创建多个自动释放池,它们是以栈的形式存在内存中
  • OC对象只需要发送一条autorelease消息,就会把这个对象添加到最近的自动释放池中(栈顶的释放池)

 

3. 应用实例

  • 跟release的对比

l 以前:

 

Book *book = [[Book alloc] init];

[book release];

l 现在:

Book *book = [[[Book alloc] init] autorelease];

// 不要再调用[book release];

 

  • 一般可以为类添加一个快速创建对象的类方法

+ (id)book {

    return [[[Book alloc] init] autorelease];

}

外界调用[Book book]时,根本不用考虑在什么时候释放返回的Book对象

 

4. 规律

  • 一般来说,除了alloc、new或copy之外的方法创建的对象都被声明了autorelease
  • 比如下面的对象都已经是autorelease的,不需要再release

NSNumber *n = [NSNumber numberWithInt:100];

NSString *s = [NSString stringWithFormat:@"jack"];

NSString *s2 = @"rose";