iOS中assign、copy 、retain等关键字区别、以及内存中栈和堆的含义

举个例子:

常见的写法:
@property(atomic,retain,readwrite) Dog *dog;


1、第一个位置的值:
atomic:线程保护的,默认
nonatomic:线程不保护的
2、第二个位置的值:
assign:直接赋值,默认
retain:保留对象,内部会自动调用retain方法,引用计数+1
copy:拷贝对象
3、第三个位置的值:
readwrite:生成get/set方法,默认
readonly:只生成get方法

主要是第二位置的值不易区分,接下来我们看看

1.关于assign、copy 、retain等关键字之间含义和区别?

assign: 简单赋值,不更改索引计数
copy: 建立一个索引计数为1的对象,然后释放旧对象
retain:释放旧的对象,将旧对象的值赋予输入对象,再提高输入对象的索引计数为1
区别:
Copy其实是建立了一个相同的对象,而retain不是:
比如: 一个NSString对象,地址为0×1111,内容为@”STR”
Copy到另外一个NSString之 后,开辟一片新内存空间来存储,地址为0×2222,内容相同,新的对象retain为1, 旧有对象没有变化
retain到另外一个NSString之 后,地址相同(建立一个指针,指针拷贝),内容当然相同,这个对象的retain值+1
也就是说,retain是指针拷贝,copy是内容拷贝。在拷贝之前,都会释放旧的对象。

  • 使用assign: 对基础数据类型 (NSInteger)和C数据类型(int, float, double, char,等)
  • 使用copy: 对NSString
  • 使用retain: 对其他NSObject和其子类

举个例子:

    NSString *houseOfMM = [[NSString alloc] initWithString:'北京别墅房']; 

上面一段代码会执行以下两个动作:
1 在堆上分配一段内存用来存储@"北京别墅房 " ,比如:内存地址为 0X1111 内容为 '"北京别墅房" ,
2 在栈上分配一段内存用来存储 houseOfMM ,比如:地址为 0XAAAA 内容自然为 0X1111 下面分别看下(assign,retain,copy):
1.assign的情况:

 NSString  * myHouse  = [ houseOfMM   assign ];  

此时 myHouse 和 houseOfMM 完全相同,地址都是 0XAAAA ,
内容为 0X1111 ,即 myHouse 只是 houseOfMM 的别名,对任何一个操作就等于对另一个操作。
因此 retainCount 不需要增加.(同进同出,关系好,一把钥匙,给我拿着)

2.retain的情况:

 NSString  *  myHouse  = [ houseOfMM   retain ]; 

此时 myHouse 的地址不再为 0XAAAA ,可能为 0XAABB ,但是内容依然为 0X1111 .
因此 myHouse 和 houseOfMM 都可以管理' 北京别墅房 '所在的内存。
因此 retainCount 需要增加1.(有些独立,各自进出,两把钥匙)
3.copy的情况(这样说并不精准,文中没有过多对深浅copy详述,这里补充下:
针对不可变对象调用copy返回该对象本身,调用mutableCopy返回一个可变对象(新的);
针对可变对象调用copy返回一个不可变对象(新的),调用mutableCopy返回另外一个可变对象(新的)。也就是说只有不可变对象copy时才会发生指针拷贝):

NSString  *  myHouse  = [ houseOfMM   mutableCopy]; 

此时会在堆上重新开辟一段内存存放@'北京别墅房',比如0X1122,
内容为@'北京别墅房',同时会在栈上为myHouse分配空间,比如地址:0XAACC,内容为0X1122,
因此retainCount增加1供myHouse来管理0X1122这段内存.(两套@'北京别墅房')

注: ARC中的strong相当于非ARC中的retain,ARC来了以后多搞一把钥匙就strong了啦。

看到这,或许有人会上文中对栈和堆的有些疑惑, 接下来是转一位大神很经典的谈栈和堆,来一起看看,更能理解上面的含义:

一、预备知识—程序的内存分配

一个由C/C++编译的程序占用的内存分为以下几个部分
1、栈区(stack)— 由编译器自动分配释放 ,存放函数的参数值,局部变量的值等。其 操作方式类似于数据结构中的栈。

2、堆区(heap) — 一般由程序员分配释放, 若程序员不释放,程序结束时可能由OS回收 。注意它与数据结构中的堆是两回事,分配方式倒是类似于链表

3、全局区(静态区)(static)—,全局变量和静态变量的存储是放在一块的,初始化的全局变量和静态变量在一块区域, 未初始化的全局变量和未初始化的静态变量在相邻的另 一块区域。 - 程结束后由系统释放。

4、**文字常量区 ** —常量字符串就是放在这里的。 程序结束后由系统释放

5、程序代码区—存放函数体的二进制代码。

二、例子程序

这是一个前辈写的,非常详细

  //main.cpp   
  int   a   =   0;   全局初始化区   
  char   *p1;   全局未初始化区   
  main()   
  {   
  int   b;   栈   
  char   s[]   =   "abc";   栈   
  char   *p2;   栈   
  char   *p3   =   "123456";   123456/0在常量区,p3在栈上。   
  static   int   c   =0;   全局(静态)初始化区   
  p1   =   (char   *)malloc(10);   
  p2   =   (char   *)malloc(20);   
  分配得来得10和20字节的区域就在堆区。   
  strcpy(p1,   "123456");   123456/0放在常量区,编译器可能会将它与p3所指向的"123456" 
  优化成一个地方。   
  }   

三、堆和栈的理论知识

2.1申请方式

stack:
由系统自动分配。 例如,声明在函数中一个局部变量 int b; 系统自动在栈中为b开辟空间
heap:
需要程序员自己申请,并指明大小,在c中malloc函数
如p1 = (char *)malloc(10);
在C++中用new运算符
如p2 = new char[10];
但是注意p1、p2本身是在栈中的。

2.2 申请后系统的响应

栈:只要栈的剩余空间大于所申请空间,系统将为程序提供内存,否则将报异常提示栈溢 出。
堆:首先应该知道操作系统有一个记录空闲内存地址的链表,当系统收到程序的申请时, 会遍历该链表,寻找第一个空间大于所申请空间的堆结点,然后将该结点从空闲结点链表 中删除,并将该结点的空间分配给程序,另外,对于大多数系统,会在这块内存空间中的 首地址处记录本次分配的大小,这样,代码中的delete语句才能正确的释放本内存空间。
另外,由于找到的堆结点的大小不一定正好等于申请的大小,系统会自动的将多余的那部分重新放入空闲链表中。

2.3 申请大小的限制

:在Windows下,栈是向低地址扩展的数据结构,是一块连续的内存的区域。这句话的意思是栈顶的地址和栈的最大容量是系统预先规定好的,在WINDOWS下,栈的大小是2M(也有 的说是1M,总之是一个编译时就确定的常数),如果申请的空间超过栈的剩余空间时,将 提示overflow。因此,能从栈获得的空间较小。

:堆是向高地址扩展的数据结构,是不连续的内存区域。这是由于系统是用链表来存储 的空闲内存地址的,自然是不连续的,而链表的遍历方向是由低地址向高地址。堆的大小受限于计算机系统中有效的虚拟内存。由此可见,堆获得的空间比较灵活,也比较大。

2.4 申请效率的比较:

栈由系统自动分配,速度较快。但程序员是无法控制的。
堆是由new分配的内存,一般速度比较慢,而且容易产生内存碎片,不过用起来最方便.
另外,在WINDOWS下,最好的方式是用VirtualAlloc分配内存,他不是在堆,也不是在栈是
直接在进程的地址空间中保留一块内存,虽然用起来最不方便。但是速度快,也最灵活。

2.5 堆和栈中的存储内容

栈: 在函数调用时,第一个进栈的是主函数中后的下一条指令(函数调用语句的下一条可
执行语句)的地址,然后是函数的各个参数,在大多数的C编译器中,参数是由右往左入栈
的,然后是函数中的局部变量。注意静态变量是不入栈的。
当本次函数调用结束后,局部变量先出栈,然后是参数,最后栈顶指针指向最开始存的地
址,也就是主函数中的下一条指令,程序由该点继续运行。
堆:一般是在堆的头部用一个字节存放堆的大小。堆中的具体内容由程序员安排。

2.6存取效率的比较
char   s1[]   =   "aaaaaaaaaaaaaaa";   
char   *s2   =   "bbbbbbbbbbbbbbbbb";   

aaaaaaaaaaa是在运行时刻赋值的;
而bbbbbbbbbbb是在编译时就确定的;
但是,在以后的存取中,在栈上的数组比指针所指向的字符串(例如堆)快。

比如:

  #include   
  void   main()   
  {   
  char   a   =   1;   
  char   c[]   =   "1234567890";   
  char   *p   ="1234567890";   
  a   =   c[1];   
  a   =   p[1];   
  return;   
  }   
  对应的汇编代码   
  10:   a   =   c[1];   
  00401067   8A   4D   F1   mov   cl,byte   ptr   [ebp-0Fh]   
  0040106A   88   4D   FC   mov   byte   ptr   [ebp-4],cl   
  11:   a   =   p[1];   
  0040106D   8B   55   EC   mov   edx,dword   ptr   [ebp-14h]   
  00401070   8A   42   01   mov   al,byte   ptr   [edx+1]   
  00401073   88   45   FC   mov   byte   ptr   [ebp-4],al   
  第一种在读取时直接就把字符串中的元素读到寄存器cl中,而第二种则要先把指针值读到 
  edx中,再根据edx读取字符,显然慢了。   
2.7小结:

堆和栈的区别可以用如下的比喻来看出:
使用栈就象我们去饭馆里吃饭,只管点菜(发出申请)、付钱、和吃(使用),吃饱了就走,不必理会切菜、洗菜等准备工作和洗碗、刷锅等扫尾工作,他的好处是快捷,但是自由度小。
使用堆就象是自己动手做喜欢吃的菜肴,比较麻烦,但是比较符合自己的口味,而且自由度大。
对了,还有一个问题,凡事会问为什么? 为什么NSString 用copy, 数值用assion...等 ?
这个爱问为什么的小明同学 知乎上也有给你解答: https://www.zhihu.com/question/20102376 、http://blog.csdn.net/itianyi/article/details/9018567
其他奥秘需要你自己动手动脑解决吧!``

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