OC-内存管理-基本原理与引用计数器

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 
•  Person *p = [[Person alloc] init];

　　　　局部变量放在栈里边 指针*p

　　　　动态变量在堆里，如Person对象

　　　　堆要手动释放

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）(retain keep employ）
  
• 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EXC_BAD_ACCESS）

需要清空： p = nil;

僵尸对象：所占用内存已经被回收的对象。僵尸对象不能再使用。

野指针：指向僵尸对象（不可用内存）的指针

空指针：没有指向任何东西的指针（存储的东西是nil、NULL、0），给空指针发送消息不会报错

OC中不存在 空指针错误

/*
 1.方法的基本使用
 1> retain ：计数器+1，会返回对象本身
 2> release ：计数器-1，没有返回值
 3> retainCount ：获取当前的计数器
 4> dealloc
  * 当一个对象要被回收的时候，就会调用
  * 一定要调用[super dealloc]，这句调用要放在最后面
 
 2.概念
 1> 僵尸对象 ：所占用内存已经被回收的对象，僵尸对象不能再使用
 2> 野指针 ：指向僵尸对象（不可用内存）的指针，给野指针发送消息会报错（EXC_BAD_ACCESS）
 3> 空指针 ：没有指向任何东西的指针（存储的东西是nil、NULL、0），给空指针发送消息不会报错
 
 */

#import <Foundation/Foundation.h>
#import "Person.h"

int main()
{
    // 1
    Person *p = [[Person alloc] init];
    //NSUInteger c = [p retainCount];
    //NSLog(@"计数器：%ld", c);
    
    // 2 retain方法返回的是对象本身
    [p retain];
    
    // 1
    [p release];
    
    // 0 野指针：指向僵尸对象（不可用内存）的指针
    [p release];
    
    [p retain];
    
    // -[Person setAge:]: message sent to deallocated instance 0x100109a10
    // 给已经释放的对象发送了一条-setAge:消息：
    p.age = 10;
    //[p setAge:10];
    
    // 指针p变成空指针
    //p = nil;
    
    // EXC_BAD_ACCESS : 访问了一块坏的内存（已经被回收、已经不可用的内存
    // 野指针错误
    // OC不存在空指针错误，给空指针发送消息，不报错
    [p release];
    [p release];
    [p release];
    [p release];
    
    [nil release];
    
    return 0;
}

一、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

====防止给空指针发送消息不报错

二、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

三、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];
}

 内存管理代码规范：

 1.只要调用了alloc，必须有release（autorelease）
   对象不是通过alloc产生的，就不需要release

 2.set方法的代码规范
 1> 基本数据类型：直接复制
 - (void)setAge:(int)age
 {
    _age = age;
 }
 2> OC对象类型
 - (void)setCar:(Car *)car
 {
    // 1.先判断是不是新传进来对象
    if ( car != _car )
    {
        // 2.对旧对象做一次release
        [_car release];
        // 3.对新对象做一次retain
        _car = [car retain];
    }
 }

 3.dealloc方法的代码规范

 1> 一定要[super dealloc]，而且放到最后面
 2> 对self（当前）所拥有的其他对象做一次release
 - (void)dealloc
 {
    [_car release];
    [super dealloc];
 }

 

OC对象类型

@property (nonatomic, retain) 类名 *属性名；

@property (nonatomic, retain) Car *car;

@property (nonatomic, retain) id car;

//被retain过的属性，必须在dealloc方法中release属性

- (void) dealloc {

             [ _car release];

             [ super dealloc]

  }

非OC对象类型

@property (nonatomic, assign) 类型名称 属性名；

@property (nonatomic, assign) int age;

 

四、@property参数(自动生成set方法)

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(自定义)

• setter ： 设置set方法的名称，一定有个冒号:
• getter ： 设置get方法的名称（一般用在BOOL类型） 

五、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,告诉编译器Person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

六、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 （栈，先进后出）
• 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

好处：不用关心对象释放的时间 2，不用关心什么时候调用release

使用注意：占用内存较大的对象不要随便使用

• 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";