工具：利用clang（LLVM编译器）的命令：clang -rewrite-objc 源代码文件名 将OC转换成对应的C++源代码。

思路串联：
MRC下，内存需要人工管理，通过alloc等四类关键字(本质：calloc、free)结合引用计数表进行，

参考：块替代传统回调函数或delegate的意义

1. 自动引用计数

在LLVM【编译器】中设置ARC为有效状态，就无需键入retain或release代码了，编译器将结合【OC运行时】基于引用计数自动进行内存管理。

引用计数/内存管理

对照明设备所做的工作	对OC对象所做的动作
开灯	生成对象
需要照明	持有
不需要照明	释放
关灯	废弃

内存管理的思考方式	对应OC方法
自己生成的对象，自己所持有	alloc/new/copy/mutableCopy等
非自己生成的对象(比如[NSArray array])，自己也能持有	retain
1. 不再需要自己持有的对象时释放 2. 无妨释放非自己持有的对象(比如多次release)	release
当对象不被任何其他对象持有时废弃	dealloc

苹果的实现

基于内存块地址-引用计数的哈希散列表进行管理

=> alloc/retain/retainCount/release/dealloc实现

alloc => 调用class_createInstance(calloc)分配内存 => 设置isa指针和成员变量初始值(0) => 在引用计数表中添加纪录，并将引用计数值置为1

case OPERATION_retain:
    CFBasicHashAddValue( table, obj );
    return obj;
case OPERATION_retainCount:
    count = CFBasicHashGetCountOfKey( table, obj );
    return count;
case OPERATION_release:
    count = CFBasicHashRemoveValue( table, obj );
    return 0 == count;

dealloc => 删除引用计数表中的对应记录 => free内存块

=> autorelease实现

autorelease方法的IMP Caching

autorelease的实现

注意：无论调用哪一个对象的autorelease实例方法，实际上调用的都是NSObject类的autorelease实例方法。（NSAutoreleasePool类的autorelease实例方法被重载了，运行时会报错！！！）

ARC - 只是自动地帮助我们处理“引用计数”的相关部分。

文件的编译属性设置：-fobjc-arc 或 -fno-objc-arc

所有权修饰符

@autoreleasepool{}块替代了NSAutoreleasePool类对象的生成持有和废弃

__autoreleasing修饰符替代了autorelease方法的调用

autoreleasepool自动注册
不以alloc/new/copy/mutableCopy开头的方法(init系列方法除外)返回的对象将自动注册
id的指针或对象的指针在没有显示指定时会被附加上__autoreleasing修饰符。
对象指针型赋值时，所有权修饰符必须一致。

id __autoreleasing *obj;
NSObject * __autoreleasing *obj;

拓展：附有__strong/__weak修饰符的变量类似于C++中的智能指针std::shared_ptr和std::weak_ptr。

ARC规则

……
须遵守内存管理方法的命名规则

以alloc/new/copy/mutableCopy名称开头的方法必须返回给调用方所应当持有的对象
以init开始的方法必须是返回类型为id/class/superclass/subclass的实例方法

……
显示转换id和void *

CF对象与OC对象的转换不需要使用额外的CPU资源，所以被称为Toll-Free Bridge

// ARC: void *p = (__bridge_retained void *)obj;
CFTypeRef CFBridgeRetain(id X) {
       return (__bridge_retained CFTypeRef)X;
}
// MRC
id obj = [[NSObject alloc] init];
void *p = obj;
[(id)p retain];
　
// ARC: id obj = (__bridge_transfer id)p;
id CFBridgeRelease(CFTypeRef X) {
       return (__bridge_transfer id)X;
}
// MRC
id obj = (id)p;
[obj retain];
[(id)p release];

CF还有以下方法：CFRetain、CFRelease、CFGetRetainCount和CFShow

属性

属性的特性修饰符必须和对应成员变量的所有权修饰符一致！！！

// weak和默认的__strong冲突了！！！
@property (nonatomic, weak) id obj;

数组

？？？必须将nil赋值给所有数组元素，使得元素所赋值对象的强引用失效，从而释放那些对象；然后再使用free函数废弃内存块，否则会有内存泄漏！！！

ARC实现

__strong

赋值分为两种情况：alloc/new/copy/mutableCopy系列和其他
涉及的函数有：objc_msgSend、objc_release和objc_retain、objc_autorelease

在其他情况时，编译器会进行优化

__weak

修饰符功能：

若附有__weak修饰符的变量所引用的对象被废弃，则将nil赋值给该变量；

对象废弃时最后调用的objc_clear_deallocating函数的动作如下

1）从weak表中获取废弃对象的地址作为键值得记录；
2）将包含在记录中的所有附有__weak修饰符变量的地址，赋值为nil；
3）从weak表删除该记录；
4）从引用计数表中删除废弃对象的地址为键值的记录。

~~使用附有__weak修饰符的变量，即是使用注册到autoreleasepool中的对象；~~

源代码解读

1) objc_loadWeakRetained函数取出附有__weak修饰符的变量所引用的对象并retain；
2) objc_autorelease函数将对象注册到autoreleasepool中。

最佳实践：使用附有__weak修饰符的变量时，最好先暂时赋值给附有__strong修饰符的变量后再使用；从而避免对象多次注册到autoreleasepool中。

不能使用__weak修饰符的情况

iOS4及以下
通过 NS_AUTOMATED_REFCOUNT_WEAK_UNAVAILABLE 声明了不支持的类，比如 NSMachPort
以下方法返回NO的时候：

　- (BOOL)allowsWeakReference;
　- (BOOL)retainWeakReference;

__autoreleasing修饰符

等同于ARC无效时调用对象的autorelease方法，即 objc_autorelease 方法的调用。

2. Blocks

语法：完整形式（^T (…) { … }）=> 基于推断省略返回类型（^ (…) { … }）=> 省略参数（^ { … }）
很像函数指针，
变量使用：使用typedef提高可读性
截获自动变量

赋值导致编译错误(Mutable类的add方法不会！) => 解决方案：使用 __block 说明符
不能截获C语言数组 => 解决方案：使用指针

实现

本质 OC对象(结构体)
- isa 类结构指针 和三大类型 _NSConcrete[ Stack | Malloc | Global ]Block
- FuncPtr 函数指针
- Desc、Flags 和其他
截获自动变量 - 只针对Block中使用的自动变量
- __cself 和 OC中的 self、C++中的 this
- 自动变量的值以成员变量的形式被保存到Block的结构体实例(或者说被其持有)，通过__cself被使用；如果是__block变量，则转化成结构体，其指针作为成员变量保存到Block结构体中
- 在Block中修改自动变量的两种方法：
  1. 静态变量、静态全局变量或全局变量
  2. __block存储域类说明符 - 类似于static、auto和register说明符，指定将变量值设置到哪个存储域中。

三种类型

_NSConcreteGlobalBlock - 存储域：程序的数据区域
通过以下情况得到实例
1.记述全局变量的地方有Block语法时
2.Block语法的表达式中不使用截获的自动变量时
_NSConcreteStackBlock - 存储域：栈；复制效果：到堆
除Global之外的Block语法生成的都是栈Block
_NSConcreteMallocBlock - 存储域：堆；复制效果：引用计数增加

实际上当ARC有效时，多数情况编译器会恰当地判断，自动生成将Block从栈上复制到堆上的代码！
什么时候栈上的Block会被复制到堆上呢？
　1. 调用Block的copy实例方法时
　2. Block作为函数返回值返回时
　3. 将Block赋值给附有__strong修饰符id类型的类或Block类型成员变量时
　4. 在方法名中含有usingBlock的Cocoa框架方法或GCD的API中传递Block时
需要手动复制的情形：NSArray的initWithObjects:（除4外作为方法参数时；注释：现在应该连这个也OK了，请测试！！！）；也即是ARC万能。

Block的废弃和__block变量的释放

实质/本质

Block - 栈/堆/数据区上的 Block 的结构体实例，isa指针
__block 变量 - 栈上 __block 变量的结构体实例

Block超出变量作用域可存在的理由 => 将Block和__block变量从栈上复制到堆上解决
__block变量的结构体成员变量__fowarding存在的理由 => 实现无论__block变量配置在栈上还是堆上都能正确地进行访问

Block循环引用
原因：Block中附有__strong修饰符的对象类型自动变量在从栈复制到堆上时，该对象会被Block所持有。
解决方案：

ARC：通过 __weak 或 __unsafe_unretained 修饰符(iOS4)来替代 __strong 类型的被截获的自动变量
通过 __block 说明符和设置nil来打破循环
MRC：通过 __block 说明符指定变量不被Block所retain；ARC下__block说明符的作用仅限于使其能在Block中被赋值。

"原理"
如果对block做一次copy操作, block的内存就会在堆中
* 它会对所引用的对象做一次retain操作
* 非ARC : 如果所引用的对象用了__block修饰, 就不会做retain操作
* ARC : 如果所引用的对象用了__unsafe_unretained\__weak修饰, 就不会做retain操作

3. Grand Central Dispatch（GCD）

两种Queue

GCD API

获取系统提供的队列：Main/Global Dispatch Queue；无需内存管理

队列类型和转发

使用 Concurrent Dispatch Queue 和 dispatch_barrier_async 函数可实现高效率的数据库访问和文件访问。

GCD实现

GCD分为Dispatch Queue和Dispatch Source两个部分，各自的实现如下：

Dispatch Queue

GCD是XNU内核级所实现的多线程管理API，根据CPU核等系统软硬件情况进行了优化的线程池，提供高性能的简单编程接口。
（注释：Darwin - NeXT电脑公司开发的用于NEXTSTEP的XNU内核是兼有Mach3微内核和大量来自BSD宏内核的元素（进程、网络、虚拟文件系统）以及I/O Kit的混合内核）

Dispatch Queue实现

Dispatch Source

实现：BSD系内核惯有功能kqueue的包装（XNU内核事件发生时，能在应用程序编程方执行处理）。

"使用惯例" 　　
1. create or get - 获取队列
2. dispatch_source_create - 基于“监听”的内核事件在队列上构建Dispatch Source
3. dispatch_source_set_( timer|event_handler|cancel_handler ) - 配置Dispatch Source
　　一些列的处理方法，比如：dispatch_source_get_data、dispatch_source_cancel、dispatch_source_release
4. dispatch_resume(source) - 启动事件源监听

GCD能够调度的事件源分类

Objective-C高级编程：iOS与OS X多线程和内存管理