Objective-C内存管理、block与GCD

内存管理

• 引用计数：引用计数表维护对象的引用数
• autorelease：添加到最内层的AutoReleasePool对象列表，在销毁AutoReleasePool时释放列表内对象

1. 非alloc/new/copy/mutableCopy开始的方法返回的对象，自动注册到autoreleasepool，但是如果返回值被强应用，则编译器会优化为不需要注册到autoreleasepool。
2. 对象指针的指针，默认指向的对象为__autorealease，因为原则上非自己创建的对象不应由自己持有。如NSError **等价于 NSError * __autorelease *

• ARC使用规则

1. 不能使用retain/release/retainCount/autorelease
2. 不能使用NSAllocateObject/NSDeallocateObject
3. 必须遵守内存管理方法的命名规则

alloc/new/copy/mutableCopy开头的方法必须返回对象
init开头的方法要求更严格，必须是实例方法，返回的对象必须是id、所在的类、该类的超类或子类。返回的对象不会注册到autoreleasepool。

4. 不要显示调用dealloc
5. 使用@autoreleasepool代替NSReleasePool

MRC也应该用@autoreleasepool

6. 不能使用NSZone

MRC也不要用，其实系统会忽略

7. 对象变量不能作为C语言结构体成员

C语言没法管理结构体上的成员的生命周期

8. 需要显示转换id和void *

__bridge转换，不发生所有权的转换
__bridge_retained，转换后的变量也持有对象
__bridge_transfer，被转换的变量所持有的对象赋值给目标变量后释放
对应Core Foundation的转换CFBridgingRetain/CFBridgingRelease

void *p = (__bridge_retained void *) obj;
id obj = (__bridge_transfer id) p;

• 属性@property
  assign/copy/retain/strong/unsafe_unretained/weak

在生命类成员变量时，和属性声明的不一样时会有编译错误，当然现在一般也不需要手动写生成类成员变量，一般都是直接用@property自动生成。

• ARC实现
  1 . strong，在作用域结束时release，对于非alloc/init/copy方法的对象，本来是通过objc_autoreleaseReturnValue(obj)注册到autoreleasepool，但是在被strong引用时，会通过调用objc_retainAutorealseReturnValue(obj)来引用对象，这时编译器就判断为不需要添加到autoreleasepool。

2. weak，引用对象时记录到weak表中，在对象释放时，吧weak表中指向对象的变量置空。使用weak变量时会自动生成临时变量，对象被添加到autorealeasepool。

id __weak o = obj;
NSLog(@"1 %@", obj);   // 添加一次
NSLog(@"2 %@", obj);   // 再添加一次

// 改为下面可以避免添加到autoreleasepool
id __weak o = obj;
id tmp = o;
NSLog(@"1 %@", tmp);  
NSLog(@"2 %@", tmp);   

3、autorealease，相当于MRC的手动调用autorealease方法

Blocks

Blocks是C语言的扩展功能：带有自动变量的匿名函数。
格式：

^int (int count) {return count + 1;}  // 完整格式
^(int count) {printf("%d", count)} // 无返回值
^{printf("test")} // 无返回值
// block类型定义
typedef int (^blk_t) (int);

• 截获自动变量

普通变量的值未截获时的值，不能修改
__block变量可以被block修改值
不支持截获数组，需要的话转为指针

• block的实现

block实质上是会生成一个Objective-C的对象，截获的自动变量会保存在对象中，__block变量会生成__Block_byrefer_val结构体，存放到block中，通过其中的__forwarding间接访问实际变量，当block被复制到堆时，如果栈上的__block变量也会被复制到堆。

• 有三种区域的block
  全局Block：在全局变量处定义或者在Block不需要截获自动变量时
  栈Block：除全局Block之外，定义时默认都是栈Block
  堆Block：Block作为函数返回值时会被复制到堆，使用copy方法会复制到堆，将Block赋值给strong类型的变量，或者赋值给Block类型的成员变量时会复制到堆。

向方法传递Block时不会自动复制到堆，除了下面两种方法:

1. Cocoa框架中代用usingBlock的方法
2. GCD的API
   对全局Block进行copy没有任何作用

• block循环应用

1. 通过__weak解决
2. MRC时通过__block解决，但是需要在Block执行完后置空，在置空之后才会释放。这是因为__block指向的对象复制到堆时不会被retain。

GCD

• 两种队列：Serial DispatchQueue和Concurrent Dispatch Queue

一个Serial Dispatch Queue生成并使用时会创建一个新线程，需要防止过多线程
Dispatch Queue必须自己release，并且对于非create方法返回的queue要retain

• dispatch_set_target_queue

1. 变更队列的执行优先级
2. 目标队列可以成为原队列的执行阶层(多个queue被设置到某个target时)

• dispatch_after

并不是在指定的时间后执行，二是在指定的时间后添加到queue

• Dispatch Group

在希望多个处理全部执行之后，再执行其他处理时使用

• dispatch_barrier_async

等待所有位于barrier函数之前的操作执行完毕后执行,并且在barrier函数执行之后,barrier函数之后的操作才会得到执行

• dispatch_async

在处理执行结束之前，函数不会返回。注意死锁问题，如下:

dispatch_queue_t queue dispatch_get_main_queue();
dispatch_async(queue, ^{
        dispatch_sync(queue, ^{});
})

• dispatch_apply

按指定次数讲block追加到指定的queue中并等待处理完毕。

• dispatch_suspend / dispatch_resume

暂停或恢复queue对执行的处理，对于已处理或正在处理的没有影响

• Dispatch Semaphore

信号量，wait方法计数未0时等待，计数>=1时不等待而减去1。signal方法加1

dispatch_semaphore_t semaphore = dispatch_semaphore_create(2); // 创建数量为2的信号量
dispatch_semaphore_wait(semaphore, time); // 信号量-1
dispatch_semaphore_signal(semaphore); // 信号量+1

• dispatch_once

保证应用程序执行过程中只执行一次处理