吉吉于

Objective-C 内存管理精髓

iPhone系统中的Objective-C的内存管理机制是比较灵活的,即可以拿来像C/C++一样用,也可以加个AutoreleasePool让它升级为半自动化的内存管理语言。当然,也不能拿JAVA虚拟机中的全自动化GC来比〜

引用计数是实例对象的内存回收唯一参考

引用计数(retainCount)是Objective-C管理对象引用的唯一依据。调用实例的release方法后,此属性减一,减到为零时对象的dealloc方法被自动调用,进行内存回收操作,也就是说我们永不该手动调用对象的dealloc方法。

它的内存管理API老简单老简单了,下面就是它主要操作接口:

1,alloc, allocWithZone,new(带初始化)
为对象分配内存,retainCount为”1”,并返回此实例

2,retain
retainCount 加”1”

3,copy,mutableCopy
复制一个实例,retainCount数为”1”,返回此实例。所得到的对象是与其它上下文无关的,独立的对象(干净对象)。

4,release
retainCount 减”1”,减到”0”时调用此对象的dealloc方法

5,autorelease
在当前上下文的AutoreleasePool栈顶的autoreleasePool实例添加此对象,由于它的引入使Objective-C(非GC管理环境)由全手动内存管理上升到半自动化。

Objective-C内存管理准则

我们可以把上面的接口按对retainCount的操作性质归为两类,
A类是加一操作:1,2,3
B类是减一操作:4,5(延时释放)

内存管理准则如下:
1,A与B类的调用次数保持一制
2,为了很好的保障准则一,以实例对象为单位,谁A了就谁B,没有第二者参与

例:

NSAutoreleasePool *pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];
NSObject *o = [[NSObject alloc] init];    //retainCount为1
[o retain];    //retainCount为2
[o release]; //retainCount为1
[o autorelease]; //retainCount为1
[pool release]; //retaincount为0,触发dealloc方法
对象的拥有者

面向对象领域里有个引用的概念,区别于继承,引用常被用来当做偶合性更小的设计。继承是强依赖,对吧。我们要降偶软件的设计,就要尽量减少对它的使 用。但没有任何偶合的模块或功能是没有用的〜对吧,那我们只能多用引用了吧。一个实例拥有另一个实例的时候,我们称它为引用了另一个实例。

比如ClassA类的一个属性对象的Setter方法:

- ( void )setMyArray:(NSMutableArray *)newArray {
     if (myArray != newArray) {
         [myArray release];
         myArray = [newArray retain];
     }
}

假设这个类的一个实例为’a’,调用setMyArray后,我们就可以说a拥有了一个新的myArray实例,也可以说a引用了一个新的myArray实例。其中调用的retain方法,使myArray的retainCount加一,我们需要注意以下两个地方:
1,setMyarray方法中,在retain之前先release了旧实例一次
2,在本实例的dealloc方法中,本应该是要再次release当前实例的,但回头看看参考内存管理准则。它并不合理,对吧。。。多了一次release。这里比较推荐的做法是:
[ myArray setMyArray:nil ];
这样可以巧妙的使当前实例release而不出错(我们可以向nil发送消息〜其实它本身就是个整数0),并符合我们的内存管理准则。更主要的是,很简单,你不需要考虑过多的事情。

另外一个比较容易忽略而又比较经典的问题是实例变量的循环引用,Objective-C为此区分了,其实也相当相当的简单:
1,强引用,上面讲的就是强引用,存在retainCount加一。
2,弱引用,但凡是assign声明并直接用指针赋值实现的被称之为弱引用,不存在retainCount加一的情况。

AutoreleasePool使Objective-C成为内存管理半自动化语言

如果仅仅是上面这些,很简单,对吧。但往往很多人都会迷糊在自动内存管理这块上,感觉像是有魔法,但其实原理也很简单〜

先看看最经典的程序入口程序:

NSAutoreleasePool *pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];
int retVal = UIApplicationMain(argc, argv, nil, nil);
[pool release];

我们先把pool看成一个普通对象〜很简单,先是alloc,pool的retainCount为1。第三句release,retainCount为0,自动调用它的dealloc方法。它和任何其它普通对象没 任何区别。

魔法在哪里?
在声明pool后,release它之前的这段代码,所有段里的代码(先假设中间没有声明其它的AutoreleasePool实例),凡是调用了 autorelase方法的实例,都会把它的retainCount加1,并在此pool实例中添1次此实例要回收的记录以做备案。当此pool实例 dealloc时,首先会检查之前备案的所有实例,所有记录在案的实例都会依次调用它的release方法。

NSAutoreleasePool *pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];
NSObject *o = [[NSObject alloc] init];
[o autorelease];                                //在pool实例dealloc时,release一次此实例,重要的是并不是在此行去release
NSLog(@ "o retainCount:%d" ,[o retainCount]);    //此时还可以看到我们的o实例还是可用的,并且retainCount为1
[pool release];    //pool 的 retainCount为0,自动调用其dealloc方法,我们之前备案的小o也将在这里release一次(因为咱们之前仅仅autorelease一次)

真对同一个实例,同一个Pool是可以多次注册备案(autorelease)的。在一些很少的情况化可能会出现这种需求:

NSAutoreleasePool *pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];
NSObject *o = [[NSObject alloc] init];
[o retain];
[o autorelease];
[o autorelease];
[pool release];

我们调用了两次A类(retainCount加1的方法),使其retainCount为2,而接下来的两次autorelease方法调用,使其 在pool中注册备案了两次。这里的pool将会在回收时调用此实例的两次release方法。使其retainCount降为0,完成回收内存的操作, 其实这也是完全按照内存管理规则办事的好处〜

AutoreleasePool是被嵌套的!
池是被嵌套的,嵌套的结果是个栈,同一线程只有当前栈顶pool实例是可用的:

栈顶 pool_5
栈中 pool_4
栈中 pool_3
栈中 pool_2
栈底 pool_1

其代码如下:

NSAutoreleasePool *pool1 = [[NSAutoreleasePool alloc] init];
NSAutoreleasePool *pool2 = [[NSAutoreleasePool alloc] init];
NSAutoreleasePool *pool3 = [[NSAutoreleasePool alloc] init];
NSObject *o = [[NSObject alloc] init] autorelease];
[pool3 release];
[pool2 release];
[pool1 release];

我们可以看到其栈顶是pool3,o的autorelease是把当前的release放在栈顶的pool实例管理。。。也就是pool3。
在生命周期短,产生大量放在autoreleasePool中管理实例的情况下经常用此方法减少内存使用,达到内存及时回收的目的。

AutoreleasePool还被用在哪里?
在上面的例子里,也可以看到,我们在执行autorelease方法时,并没有时时的进行release操作〜它的release被延时到pool实例的 dealloc方法里。这个小细节使我们的Objective-C用起来可以在方法栈中申请堆中的内存,创建实例,并把它放在当前pool中延迟到此方法 的调用者释放〜

转自:http://my.oschina.net/jeans/blog/68271

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