35.用“僵尸对象”调试内存管理问题

《编写高质量iOS与OS X代码的52个有效方法》--第五章 第35条
（ps：此乃读书笔记，加深记忆，仅供大家参考）

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第35条 用“僵尸对象”调试内存管理问题

大家都知道，向业已回收的对象发送消息是不安全的。这么做有时可以，有时不行。具体可行与否，完全取决于对象所占内存有没有为其他内容所覆写。

所幸Cocoa提供了“僵尸对象”（Zoombie Object）这个非常方便的功能。启用这项调试功能之后，运行期系统会把所有已回收的实例转化成特殊的“僵尸对象”，而不会真正回收它们。这种对象所在的核心内存无法重用，因此不可能遭到覆写。僵尸对象收到消息后，会抛出异常，其中准确说明了发送过来的消息，并描述了回收之前的那个对象。僵尸对象是调试内存管理问题的最佳方式。

僵尸对象的工作原理是什么？它的实现代码深植于Objective-C的运行期程序库、Foundation框架及CoreFoundation框架中。系统在即将回收对象时，如果发现通过环境变量启用了僵尸对象功能，那么还将执行一个附加步骤。这一步骤就是把对象转化为僵尸对象，而不彻底回收。

void PrintClassInfo(id obj){
    Class cls = object_getClass(obj);
    Class superCls = class_getSuperclass(cls);
    NSLog(@"=== %s : %s ===", class_getName(cls), class_getName(superCls));
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    EOCClass *obj = [[EOCClass alloc] init];
    NSLog(@"Before release:");
    PrintClassInfo(obj);

    [obj release];
    NSLog(@"After release:");
    PrintClassInfo(obj);
}

范例代码将输出下面这种消息：

Before release:
=== EOCClass : NSObject ===
After release:
=== _NSZombie_EOCClaxx : nil ===

_NSZombie_EOCClaxx实际上是在运行期生成的，当首次碰到EOCClass类的对象要变成僵尸对象时，就会创建这么一个类。创建过程中用到了运行期程序库里的函数，他们的功能很强大，可以操作类列表（class list）。

僵尸类（zoombie class）是从名为NSZombie的模板类里复制出来的。这些僵尸类没有多少事情可做，只是充当一个标记。

僵尸类的作用会在消息转发例程（参见12条）中体现出来。NSZombie类(以及所有从该类拷贝出来的类)并未实现任何方法。此类没有超类，因此和NSObject一样，也是个“根类”，该类只有一个实例变量，叫做isa，所有NSObjective-C的根类都必须由此变量。由于这个轻量级的类没有实现任何方法，所以发给它的全部消息都要经过“完整的消息转发机制”（full forwarding mechanism， 参见第12条）。

在完整的消息转发机制中，forwarding是核心，调试程序时，大家可能在栈回溯消息里看见过这个函数。它首先要做的事情就包括检查接收消息的对象所属的类名。若名称前缀为NSZombie，则表明消息接收者是僵尸对象，需要特殊处理。此时会打印一条消息，其中指明了僵尸对象所受到的消息及原来所属的类，然后应用程序就终止了。

* * * -[CFString respondsToSelector:]: message sent to deallocated instance 0x7ff9e9c080e0

把本节开头那个范例扩充一下，试着给变成僵尸的EOCClass对象发送description消息：

EOCClass *obj = [[EOCClass alloc] init];
NSLog(@"Before release:");
PrintClassInfo(obj);

[obj release];
NSLog(@"After release:");
PrintClassInfo(obj);

[obj description];

若是开启了僵尸对象功能，那么控制条会输出下列消息：

Before release:
=== EOCClass : NSObject ===
After release:
=== _NSZombie_EOCClass : nil ===
*** -[EOCClass description]: message sent to deallocated instance 0x7fb81bdce9b0

要点

• 系统在回收对象时，可以不将其真的回收，而是把它转化为僵尸对象。通过环境变量NSZombieEnable可开启此功能
• 系统会修改对象的isa指针，令其指向特殊的僵尸类，从而使该对象变为僵尸对象。僵尸类能够响应所有的选择子，响应方式为：打印一条包含消息内容及其接受者的消息，然后终止应用程序。