2016 - 2 - 19 ARC内存管理知识总结（一，arc基本概念及alloc等方法的实现）

一. ARC的基本概念

   1. 在objc中采用automatic reference counting 机制， 让编译器来进行内存管理。在降低程序崩溃，内存管理泄漏等风险的同时，很大程度减少了程序员的工作量。

 -------摘自苹果发开者文档

   2. 自动引用计数的思维方式:

     2.1 自己生成的对象，自己持有。

     2.2 非自己生成的对象，自己也能持有。

     2.3 不再需要自己持有对象时释放。

     2.4 非自己持有的对象无法释放。

 

   3.  对象操作与OBJC方法的对应

    3.1

     生成并持有对象 ------ alloc/new/copy/mutableCopy(这些方法意味着自己生成的对象只能自己持有)

     持有对象 ------ retain

     释放对象 ------ release

     销毁对象 ------ dealoc

    3.2

     非自己生成的对象，自己也能持有    

id obj = [NSMutableArray array]//取得非自己生成的对象
 
/*取得的对象存在，但自己不持有对象*/

[obj retain]//自己持有对象

   3.3对几种内存情况的总结

    alloc/new/copy/mutableCopy这些方法自己生成且持有。

    如果是array等方法生成的对象不是自己持有的，但是可以通过调用retain方法变成自己持有。

    如果对自己生成且持有的对象使用autorelease方法，可以是对象存在但自己不持有。如:

id obj = [[obj alloc] init];

[obj autorealease];
/*取得对象存在，但自己不持有*/

   objc中，array等生成对象但自己不持有的方法内部是通过autorealease方法实现的。

 

二 alloc/retain/release/dealloc方法的实现

  2.1 alloc方法的内部实现:

  alloc方法内部调用的是allocWithZone:(NSDefaultZone())这个对象方法。该方法又调用了NSAllocateObject()函数。所以在这里只需关注该方法即可。

  该方法内部如下:

struct obj_layout
{
    NSInteger retained;
};
inline id 
NSAllocateObject(Class aClass,NSInteger extraBytes,NSZone *zone){
    int size = 计算容纳对象所需内存大小;
    id new = NSZoneMalloc(zone,size);
    memset (new,0,size);
    new = (id) & ((struct obj_layout *) new)[1];

}

   该函数将该内存空间置为0（包括 obj_layout这个结构体），且返回一个作为对象而使用的指针。

   该内存空间内部，也就是对象所处的内存空间内部，头部是struct obj_layout这个结构体，接下来才是对象。alloc方法返回的指针指向的头部以下的内容。也就是除去结构体的内容。

   可以通过查看retainCount这个方法的源代码验证以上结论:

- (NSUInteger)retainCout{
    return NSExtraRefcount(self)+1;//需要注意此处的+1，对象内存的头部结构体里的retain其实为0,所以+1。
}

inline NSUInteger 
NSExtraRefcount(id anObject){
    return((struct obj_layout *) anObject)[-1].retained;//此处需要注意-1,因为要访问的实质对象所处内存空间的头部，也就是结构体obj_layout.
}

   

  2.2 retain,release即delloc方法的实现。

   无论是retain还是release，其实内部都是通过操作对象所处内存空间头部的结构体来实现的。

   retain:

((struct obj_layout *) anObject)[-1].retained++;

   release:这个方法的内部实现稍微要比retain复杂一点，是因为要判断引用计数是否为0，如果为0 则需要销毁对象（即调用dealloc方法）

- (void)release{
    if(NSDecrementExtraRefCountWasZero(self)){
        [self dealloc];
    }
}
BOOL
NSDecrementExtraRefCountWasZero(id anObject){
    if (obj_layout结构体内部的retained是否为0)
    {
        若为0，返回yes
    }else{
        返回no
    }
}

   delloc方法:调用NSDellocatteObject（）函数，其内部free掉struct objc_layout结构体。

   以上即是alloc，release，retain，delloc方法在GNUstep的实现，总结如下:

   1.在Objective-C的对象中存在引用计数这一数值；

   2.调用alloc，retain方法后，引用计数+1；  

   3.引用计数为0时，调用delloc方法销毁对象。