黑马程序员——零基础学习iOS开发——11 OC内存管理

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一、   基本原理

1.为什么要进行内存管理

移动设备的内存极其有限，每个app所能占用的内存是有限制的，如果某个app超过内存限制会被系统强制关闭，也就是传说中的“闪退“。

当app所占用的内存较多时，系统会发出内存警告，这时我们就要回收一些不需要再使用的内存空间。比如回收一些不需要使用的对象、变量等

管理范围：任何继承了NSObject的对象，对其他基本数据类型（int、char、float、double、struct、enum等）无效

tips：

局部变量储存在栈中，系统会根据其作用域自动回收。

而OC对象储存在堆中，是动态分配内存的，如果程序员不手动回收这些对象，他们会一直存在，直到程序结束。 

2.引用计数器

每个OC对象都有自己的引用计数器，是一个整数，表示“对象被引用的次数”，即有多少人正在使用这个OC对象

每个OC对象内部专门有4个字节的存储空间来存储引用计数器

1）引用计数器的作用

当使用alloc、new或者copy创建一个新对象时，新对象的引用计数器默认就是1

当一个对象的引用计数器值为0时，对象占用的内存就会被系统回收。换句话说，如果对象的计数器不为0，那么在整个程序运行过程，它占用的内存就不可能被回收，除非整个程序已经退出

2）引用计数器的操作

给对象发送一条retain消息,可以使引用计数器值+1（retain方法返回对象本身）

给对象发送一条release消息,可以使引用计数器值-1

可以给对象发送retainCount消息获得当前的引用计数器值

3.对象的销毁 dealloc方法

1）当一个对象的引用计数器值为0时，那么它将被销毁，其占用的内存被系统回收

2）当一个对象被销毁时，系统会自动向对象发送一条dealloc消息（即自动调用对象的dealloc方法））

3）一般会重写dealloc方法，在这里释放相关资源，dealloc就像对象的遗言

比如：人对象被销毁之前，需要释放人拥有的书，dealloc方法中，要对书调用一次release方法。

一旦重写了dealloc方法，就必须调用[superdealloc]，并且放在最后面调用

- (void)dealloc 
{
       [_book release]; // 人死之前，释放拥有的书
       [super dealloc]; // 调用父类dealloc方法
}

不允许直接调用dealloc方法

一旦对象被回收了，它占用的内存就不再可用，坚持使用会导致程序崩溃（野指针错误） 

4.野指针

 1）僵尸对象 ：所占用内存已经被回收的对象，僵尸对象不能再使用

 2）野指针 ：指向僵尸对象（不可用内存）的指针，给野指针发送消息会报错（EXC_BAD_ACCESS）

 3）空指针 ：没有指向任何东西的指针（存储的东西是nil、NULL、0），给空指针发送消息不会报错

tips：无法通过retain方法让僵尸对象复活，它的内存已经被回收了。

5.有关ARC的Xcode设置（Xcode 6.2）

tips：ARC是Xcode4后面的版本才具有的自动管理内存的功能。

1）取消ARC

要想手动调用retain、release等方法，在创建项目的时候不要勾选ARC

2）开启僵尸对象监控

默认情况下，Xcode是不会管僵尸对象的，使用一块被释放的内存也不会报错。为了方便调试，应该开启僵尸对象监控

二、多个对象内存管理原则

1.原则分析

QQ堂开房间原理：谁进房间，就负责将房间计数器+1，谁出房间，就负责将房间计数器-1；只要房间还有人在用，就不会解散；没人占用房间时，房间解散。

对你所占用的对象负责，拥有/占用对象就负责计数器+1(ratain)，不占用对象时负责计数器-1(release)

当对象不被任何人占用时，计数器为0，对象被销毁，并执行delloc 

2.谁创建，谁release

如果你通过alloc、new或[mutable]copy来创建一个对象，那么你必须调用release或autorelease

换句话说，不是你创建的，就不用你去[auto]release

如果对象不是通过alloc、new或[mutable]copy产生的，就不要做一次release

比如：NSString *str = @“ABC”  // str指向的字符串对象不是通过alloc产生的，所以不要做release，系统会自动做

3.谁retain，谁release

只要你调用了retain，无论这个对象是如何生成的，你都要调用release

4.总结

有始有终，有加就有减

曾经让对象的计数器+1，就必须在最后让对象计数器-1

 

三、set方法的内存管理

如果你有个OC对象类型的成员变量，就必须管理这个成员变量的内存。比如有个Book *_book

1.set方法的实现

- (void)setBook:(Book *)book
{     // 当新书!=旧书时,才执行下面代码。
       if (book !=_book) { // 为了防止：当书计数器为1时，如果对书重复赋值，release后书会变成僵尸对象，僵尸对象无法再ratain复活
           [_book release];  // 旧书计数器-1
           _book= [book retain]; // 新书计数器+1，拥有新书
       }
} 

2.dealloc方法的实现

- (void)dealloc 
{
       [_book release]; // 人死之前，释放拥有的书
       [super dealloc]; // 调用父类dealloc方法
} 

四、@property参数

1.  控制set方法的内存管理

1）retain参数： release旧值，retain新值（用于OC对象）

@property (retain) Book *book;

上面一行相当于：

- (void)setBook:(Book *)book
{
    if (_book != book)
    {
        [_book release];
        
        _book = [book retain];
    }
}

2）assign 参数：直接赋值，不做任何内存管理(默认，用于非OC对象类型)

代码规范：即便不需要做内存管理，也要标明 assign 参数

3）copy  ：release旧值，copy新值（一般用于NSString *）

2.控制需不需生成set方法

1）readwrite 参数：同时生成set方法和get方法（默认）

2）readonly 参数：只会生成get方法

3.多线程管理

1）atomic   ：性能低（默认）

2）nonatomic：性能高   （一般都选这个，因为性能高）

4.控制set方法和get方法的名称

1）setter：设置set方法的名称，一定有个冒号:

2）getter：设置get方法的名称

// 返回BOOL类型的方法名一般以is开头
@property (getter = isRich, setter = beRich:) BOOL rich;

六、 循环引用

1. @class

1）使用场景

对于循环依赖关系来说，比方A类引用B类，同时B类也引用A类（比如 “人” 和 “身份证” ）

上面这种代码编译会报错。当使用@class在两个类相互声明，就不会出现编译报错

2）用法概括

使用 @class 类名; 就可以引用一个类，说明一下它是一个类

@class只是说明XXX是一个类，仅限于在头文件中使用，.m文件中还是要使用#import，否则没有对应方法名的提示

和#import的区别

1> #import方式会包含被引用类的所有信息，包括被引用类的变量和方法；@class方式只是告诉编译器在A.h文件中 B *b 只是类的声明，具体这个类里有什么信息，这里不需要知道，等实现文件中真正要用到时，才会真正去查看B类中信息

2> 如果有上百个头文件都#import了同一个文件，或者这些文件依次被#improt,那么一旦最开始的头文件稍有改动，后面引用到这个文件的所有类都需要重新编译一遍，这样的效率也是可想而知的，而相对来讲，使用@class方式就不会出现这种问题了

3> 在.m实现文件中，如果需要引用到被引用类的实体变量或者方法时，还需要使用#import方式引入被引用类 

2. 循环retain

比如A对象retain了B对象，B对象retain了A对象

这样会导致A对象和B对象永远无法释放

3. 解决方案

当两端互相引用时，应该一端用retain、一端用assign 

注意：用assign参数定义的对象由于没发生retain，所以不需要在dealloc中release

七、 autorelease

1.autorelease的基本用法

Person *p = [[[Person alloc] init] autorelease];

 1> 会将对象放到一个自动释放池中

 2> 当自动释放池被销毁时，会对池子里面的所有对象做一次release操作

 3> 会返回对象本身

 4> 调用完autorelease方法后，对象的计数器不变，自动释放池销毁时，计数器才-1

autorelease实际上只是把对release的调用延迟了，对于每一次autorelease，系统只是把该对象放入了当前的autorelease pool中，当该pool被释放时，该pool中的所有对象会被调用Release 

开发中，为了提高效率，我们将这一句[[[Person alloc] init] autorelease];封装在一个类方法中。

+ (id)person
{
    return [[[Person alloc] init] autorelease];
}

2.autorelease的好处

 1> 不用再关心对象释放的时间

 2> 不用再关心什么时候调用release

 

3.autorelease的使用注意

 1> 占用内存较大的对象不要随便使用autorelease，应该尽早手动释放内存

 2> 占用内存较小的对象使用autorelease，没有太大影响

 

4.错误写法

 1> alloc之后调用了autorelease，又调用release

@autoreleasepool
 {
    // retainCount = 1
    Person *p = [[[Person alloc] init] autorelease];
 
    // retainCount = 0
    [p release];
 }  // autorelease方法会在这里进行一次release，会报野指针

 2> 连续调用多次autorelease

@autoreleasepool
 {
    Person *p = [[[[Person alloc] init] autorelease] autorelease];
 } // 池子销毁时，会执行2次release，第1次过后对象已经变为僵尸对象了，第2次会报野指针错误

5.自动释放池创建时机

 1> 在iOS程序运行过程中，会创建无数个池子。这些池子都是以栈结构存在（先进后出）

 2> 当一个对象调用autorelease方法时，会将这个对象放到栈顶的释放池

6. 自动释放池的创建方式

在程序运行过程中，可以创建多个自动释放池，它们是以栈的形式存在内存中

OC对象只需要发送一条autorelease消息,就会把这个对象添加到最近的自动释放池中(栈顶的释放池)

1）ios 5.0后

@autoreleasepool

{

    // ....

}

2）ios 5.0前

NSAutoreleasePool *pool = [[NSAutoreleasePoolalloc] init];

// .....

[pool release]; // 或[pool drain];

7. 应用实例

跟release的对比

以前:

Book *book = [[Book alloc] init];

[book release];

现在:

Book *book = [[[Book alloc] init] autorelease];

// 不要再调用[book release];

 

一般可以为类添加一个快速创建对象的类方法

+ (id)book {

    return [[[Bookalloc] init]autorelease];

}

外界调用[Book book]时，根本不用考虑在什么时候释放返回的Book对象

8. 规律

一般来说,除了alloc、new或copy之外的方法创建的对象都被声明了autorelease

比如下面的对象都已经是autorelease的，不需要再release

NSNumber *n = [NSNumbernumberWithInt:100];

NSString *s = [NSStringstringWithFormat:@"jack"];

NSString *s2 = @"rose”;

八、ARC（Automatic Reference Counting）

1.ARC与Java中的垃圾回收有本质区别。

ARC是编译器特性，是编译器自动生成内存管理代码。

Java中的垃圾回收，是程序运行时特性，程序运行时自动回收不用的对象。

2.ARC的判断准则：

只要没有强指针指向对象，就会释放对象；只要弱指针指向的对象被销毁了，就会把弱指针清空。

 指针分2种：

 1> 强指针：__strong Person *p

默认情况下，所有的指针都是强指针 

 2> 弱指针：__weak Person *p2 

 

3.ARC特点

 1> 不允许调用release、retain、retainCount

 2> 允许重写dealloc，但是不允许调用[super dealloc]

 3> @property的参数

  * strong ：成员变量是强指针（适用于OC对象类型）

  * weak ：成员变量是弱指针（适用于OC对象类型）

  * assign : 适用于非OC对象类型

 4> 以前的retain改为用strong

 

4.如何在一个项目部，同时兼容ARC和非ARC文件？

1）在ARC项目中，我们可以选中单个文件，让这个文件以非ARC方式管理内存。

2）反之，如果在非ARC项目中的某个文件想启用ARC功能，我们只要输入：-f-objc-arc

5.ARC下的循环引用

两个对象循环引用时，一个用@property (nonatomic week)定义，一个用@property (nonatomic strong)定义

小结

1.计数器原则：谁alloc，谁release；谁retain，谁release

2.不允许直接调用dealloc方法，dealloc方法只允许在对象计数器为0时自动调用。

  重写dealloc方法时，方法末尾要调用一次[super dealloc];

3.僵尸对象无法继续操作，会报错，野指针错误。

4.僵尸对象无法通过retain或其他任何途径复活。对象死不能复生。

5.当个类互相拥有时（例如：人和身份证），property参数应该一端用retain、一端用assign ，用assign的一段dealloc中不需要再做release

6.ARC的使用细节，不允许手动管理内存。强指针__strong  弱指针__week。同一项目中，ARC、非ARC可兼容。