ARC小知识 - 走看看

该机能在 iOS 5/ Mac OS X 10.7 开始导入，利用 Xcode4.2 可以使用该机能。简单地理解ARC，就是通过指定的语法，让编译器(LLVM 3.0)在编译代码时，自动生成实例的引用计数管理部分代码。有一点，ARC并不是GC，它只是一种代码静态分析（Static Analyzer）工具。

通过一小段代码，我们看看使用ARC前后的变化点。

@interface NonARCObject : NSObject {
NSString *name;
}
-(id)initWithName:(NSString *)name;
@end
@implementation NonARCObject
-(id)initWithName:(NSString *)newName {
self = [super init];
if (self) {
name = [newName retain];
}
return self;
}
-(void)dealloc {
[name release];
[Super dealloc];
}
@end

@interface ARCObject : NSObject {
NSString *name;
}
-(id)initWithName:(NSString *)name;
@end
@implementation ARCObject
-(id)initWithName:(NSString *)newName {
self = [super init];
if (self) {
name = newName;
}
return self;
}
@end

我们之前使用Objective-C中内存管理规则时，往往采用下面的准则

生成对象时，使用autorelease
对象代入时，先autorelease后再retain
对象在函数中返回时，使用return [[object retain] autorelease];

而使用ARC后，我们可以不需要这样做了，甚至连最基础的release都不需要了。

使用ARC有什么好处呢？

看到上面的例子，大家就知道了，以后写Objective-C的代码变得简单多了，因为我们不需要担心烦人的内存管理，担心内存泄露了
代码的总量变少了，看上去清爽了不少，也节省了劳动力
代码高速化，由于使用编译器管理引用计数，减少了低效代码的可能性

记住一堆新的ARC规则 — 关键字及特性等需要一定的学习周期
一些旧的代码，第三方代码使用的时候比较麻烦；修改代码需要工数，要么修改编译开关

关于第二点，由于 XCode4.2 中缺省ARC就是 ON 的状态，所以编译旧代码的时候往往有"Automatic Reference Counting Issue"的错误信息。

这个时候，可以将项目编译设置中的“Objectice-C Auto Reference Counteting”设为NO。如下所示。

如果只想对某个.m文件不适应ARC，可以只针对该类文件加上 -fno-objc-arc 编译FLAGS，如下图。

retain, release, autorelease, dealloc由编译器自动插入，不能在代码中调用
dealloc虽然可以被重载，但是不能调用[super dealloc]

由于ARC并不是GC，并需要一些规则让编译器支持代码插入，所以必须清楚清楚了这些规则后，才能写出健壮的代码。

ObjectiveC中的对象，有强参照(Strong reference)和弱参照(Weak reference)之分，当需要保持其他对象的时候，需要retain以确保对象引用计数加1。对象的持有者(owner)只要存在，那么该对象的强参照就一直存在。

对象处理的基本规则是

只要对象的持有者存在（对象被强参照），那么就可以使用该对象
对象失去了持有者后，即被破弃

强参照 (Strong reference)

(s1)

firstName作为”natsu”字符串对象的最初持有者，是该NSString类型对象的Strong reference。

(s2)

这里将firstName代入到aName中，即aName也成为了@”natsu”字符串对象的持有者，对于该对象，aName也是Strong reference。

(s3)

这里，改变firstName的内容。生成新的字符串对象”maki”。这时候firstName成为”maki”的持有者，而@”natsu”的持有者只有aName。每个字符串对象都有各自的持有者，所以它们都在内存中都存在。

(s4)

追加新的变量otherName, 它将成为@”maki”对象的另一个持有者。即NSString类型对象的Strong reference。

(s5)

将otherName代入到aName，这时，aName将成为@”maki”字符串对象的持有者。而对象@”natsu”已经没有持有者了，该对象将被破弃。

弱参照 (Weak reference)

接下来我们来看看弱参照 (Weak reference) 的使用方式。

(w1)

与强参照方式同样，firstName作为字符串对象@”natsu”的持有者存在。即是该NSString类型对象的Strong reference。

(w2)

使用关键字__weak，声明弱参照weakName变量，将firstName代入。这时weakName虽然参照@”natsu”，但仍是Weak reference。即weakName虽然能看到@”natsu”，但不是其持有者。

(w3)

firstName指向了新的对象@”maki”，成为其持有者，而对象@”natsu”因为没有了持有者，即被破弃。同时weakName变量将被自动代入nil。

ARC中关于对象的引用参照，主要有下面几关键字。使用strong, weak, autoreleasing限定的变量会被隐式初始化为nil。

__strong

变量声明缺省都带有__strong关键字，如果变量什么关键字都不写，那么缺省就是强参照。

__weak

上面已经看到了，这是弱参照的关键字。该概念是新特性，从 iOS 5/ Mac OS X 10.7 开始导入。由于该类型不影响对象的生命周期，所以如果对象之前就没有持有者，那么会出现刚创建就被破弃的问题，比如下面的代码。

NSString __weak *string = [[NSString alloc] initWithFormat:@"First Name: %@", [self firstName]];
NSLog(@"string: %@", string); //此时 string为空

如果编译设定OS版本 Deployment Target 设定为这比这低的版本，那么编译时将报错(The current deployment target does not support automated __weak references)，这个时候，我们可以使用下面的 __unsafe_unretained。

弱参照还有一个特征，即当参数对象失去所有者之后，变量会被自动付上nil (Zeroing)。

__unsafe_unretained

该关键字与__weak一样，也是弱参照，与__weak的区别只是是否执行nil赋值(Zeroing)。但是这样，需要注意变量所指的对象已经被破弃了，地址还还存在，但内存中对象已经没有了。如果还是访问该对象，将引起「BAD_ACCESS」错误。

__autoreleasing

该关键字使对像延迟释放。比如你想传一个未初始化的对像引用到一个方法当中，在此方法中实例化此对像，那么这种情况可以使用__autoreleasing。他被经常用于函数有值参数返回时的处理，比如下面的例子。

- (void) generateErrorInVariable:(__autoreleasing NSError **)paramError {
....
*paramError = [[NSError alloc] initWithDomain:@"MyApp" code:1 userInfo:errorDictionary];
}
....
{
NSError *error = nil;
[self generateErrorInVariable:&error];
NSLog(@"Error = %@", error);
}

又如函数的返回值是在函数中申请的，那么希望释放是在调用端时，往往有下面的代码。

-(NSString *)stringTest
{
NSString *retStr = [NSString stringWithString:@"test"];
return [[retStr retain] autorelease];
}
// 使用ARC
-(NSString *)stringTest
{
__autoreleasing NSString *retStr = [NSString alloc] initWithString:@"test"];
return retStr;
}

即当方法的参数是id*，且希望方法返回时对象被autoreleased，那么使用该关键字。

基本的ARC使用规则

代码中不能使用retain, release, retain, autorelease
不重载dealloc（如果是释放对象内存以外的处理，是可以重载该函数的，但是不能调用[super dealloc]）
不能使用NSAllocateObject, NSDeallocateObject
不能在C结构体中使用对象指针
id与void *间的如果cast时需要用特定的方法（__bridge关键字）
不能使用NSAutoReleasePool、而需要@autoreleasepool块
不能使用“new”开始的属性名称（如果使用会有下面的编译错误”Property’s synthesized getter follows Cocoa naming convention for returning ‘owned’ objects”）

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ARC工作原理是在编译程序的时候由xCode将内存操作的代码(如:retain，release 和 autorelease)自动添加到需要的位置。

ARC 只能在iOS4 和iOS5上使用，weak refrences 只能在iOS5上使用，并且只能是工程在ARC管理内存的时候才能用。
老版本的工程是可以转换成使用ARC的工程,转换规则包括：

        1.去掉所有的retain，release，autorelease

      2.把NSAutoRelease替换成@autoreleasepool{}块

      3.把assign的属性变为weak

使用ARC的一些强制规定

        1.不能直接调用dealloc方法，不能调用retain，release，autorelease，reraubCount方法，包括@selector(retain)的方式也不行

        2.截图租户事故宣布dealloc方法来管理一些资源，但不能用来释放实例变量，也不能在dealloc方法里面去掉[super dealloc]方法，在ARC下父类的dealloc同样由编译器来自动完成

        3.Core Foundation类型的对象任然可以用CFRetain，CFRelease这些方法

        4.不能在使用NSAllocateObject和NSDeallocateObject对象

        5.不能在c结构体中使用对象指针，如果有类似功能可以创建一个Objective-c类来管理这些对象

        6.在id和void *之间没有简便的转换方法，同样在Objective-c和core Foundation类型之间的转换都需要使用编译器制定的转换函数

        7.不能再使用NSAutoreleasePool对象，ARC提供了@autoreleasepool块来代替它，这样更加有效率

        8.不能使用内存存储区（不能再使用NSZone）

        9.不能以new为开头给一个属性命名

        10.声明outlet时一般应当使用weak，除了对StoryBoard 这样nib中间的顶层对象要用strong

        11.weak 相当于老版本的assign，strong相当于retain

对工程中的单个文件制定不使用ARC的方法：在targets的build phases选项下Compile Sources下选择要不使用arc编译的文件，双击它，输入-fno-objc-arc即可

属性值	关键字	所有权
strong	__strong	有
weak	__weak	无
unsafe_unretained	__unsafe_unretained	无
copy	__strong	有
assign	__unsafe_unretained	无
retain	__strong	有

strong

该属性值对应 __strong 关键字，即该属性所声明的变量将成为对象的持有者。

weak

该属性对应 __weak 关键字，与 __weak 定义的变量一致，该属性所声明的变量将没有对象的所有权，并且当对象被破弃之后，对象将被自动赋值nil。

并且，delegate 和 Outlet 应该用 weak 属性来声明。同时，如上一回介绍的 iOS 5 之前的版本是没有 __weak 关键字的，所以 weak 属性是不能使用的。这种情况我们使用 unsafe_unretained。

unsafe_unretained

等效于__unsafe_unretaind关键字声明的变量;像上面说明的，iOS 5之前的系统用该属性代替 weak 来使用。

copy

与 strong 的区别是声明变量是拷贝对象的持有者。

assign

一般Scalar Varible用该属性声明，比如,int, BOOL。

retain

该属性与 strong 一致;只是可读性更强一些。

读写相关的属性 (readwrite, readonly)

读写相关的属性有 readwrite 和 readonly 两种，如果使用ARC之后，我么需要注意一下 readonly 属性的使用。

比如下面的变量声明。

@property (nonatomic, readonly) NSString *name;

一般声明为 readonly 的变量按理说应该不需要持有所有权了，但是在ARC有效的情况下，将出现下面的错误信息：

“ARC forbids synthesizing a property of an Objective-C object with unspecified ownership or storage attribute

如果定义了ARC有效，那么必须要有所有者属性的定义;所以我们的代码改成这样，就OK了

@property (nonatomic, strong, readonly) NSString *name;

不过有一点，Scalar Varible的变量缺省都有 assign 的属性定义，所以不需要给他们单独的明示声明了。