目录
- 前言:
- 一、 MRC 手动管理内存(Manual Reference Counting)
- 二、内存管理思想
- 三、 @property 参数
- 四、自动释放池
- 1、自动释放池
- 2、使用 autorelease 有什么好处呢?
- 3、autorelease 的原理实质上是什么?
- 4、autorelease 的创建方法
- 5、autorelease 的使用方法
- 6、autorelease 的注意事项
- 7、自动释放池的嵌套使用
- 8、autorelease 错误用法
- 五、 MRC 中避免循环引用
前言:
在iOS中,使用引用计数来管理OC对象内存
一个新创建的OC对象引用计数默认是1,当引用计数减为0,OC对象就会销毁,释放其占用的内存空间。
调用retain会让OC对象的引用计数+1,调用release会让OC对象的引用计数-1。
内存管理的经验总结
当调用alloc、new、copy、mutableCopy方法返回了一个对象,在不需要这个对象时,要调用release或者autorelease释放它。
想拥有某个对象,就让他的引用计数+1;不想再拥有某个对象,就让他的引用计数-1。
一、 MRC 手动管理内存(Manual Reference Counting)
1、引用计数器
引用计数器:
一个整数,表示为「对象被引用的次数」。系统需要根据对象的引用计数器来判断对象是否需要被回收。
关于「引用计数器」,有以下几个特点:
- 每个 OC 对象都有自己的引用计数器。
- 任何一个对象,刚创建的时候,初始的引用计数为 1。
- 即使用 alloc、new 或者 copy 创建一个对象时,对象的引用计数器默认就是 1。
- 当没有任何人使用这个对象时,系统才会回收这个对象。也就是说:
- 当对象的引用计数器为 0 时,对象占用的内存就会被系统回收。
- 如果对象的引用计数器不为 0 时,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、引用计数器操作
- 为保证对象的存在,每当创建引用到对象需要给对象发送一条 retain 消息,可以使引用计数器值 +1 ( retain 方法返回对象本身)。
- 当不再需要对象时,通过给对象发送一条 release 消息,可以使引用计数器值 -1。
- 给对象发送 retainCount 消息,可以获得当前的引用计数器值。
- 当对象的引用计数为 0 时,系统就知道这个对象不再需要使用了,所以可以释放它的内存,通过给对象发送 dealloc 消息发起这个过程。
- 需要注意的是:release 并不代表销毁 / 回收对象,仅仅是将计数器 -1。
// 创建一个对象,默认引用计数器是 1 RHPerson *person1 = [[RHPerson alloc] init]; NSLog(@"retainCount = %zd", [person1 retainCount]); // 只要给对象发送一条 retain 消息,引用计数器加1 [person1 retain]; NSLog(@"retainCount = %zd", [person1 retainCount]); // 只要给对象发送一条 release 消息,引用计数器减1 [person1 release]; NSLog(@"retainCount = %zd", [person1 retainCount]); // 当 retainCount 等于0时,对象被销毁 [person1 release]; NSLog(@"--------------");
2022-07-11 16:09:24.102850+0800 Interview01-内存管理[8035:264221] retainCount = 1 2022-07-11 16:09:24.103083+0800 Interview01-内存管理[8035:264221] retainCount = 2 2022-07-11 16:09:24.103126+0800 Interview01-内存管理[8035:264221] retainCount = 1 2022-07-11 16:09:24.103231+0800 Interview01-内存管理[8035:264221] -[RHPerson dealloc] 2022-07-11 16:09:24.103259+0800 Interview01-内存管理[8035:264221] -------------- Program ended with exit code: 0
3、dealloc 方法
- 当一个对象的引用计数器值为 0 时,这个对象即将被销毁,其占用的内存被系统回收。
- 对象即将被销毁时系统会自动给对象发送一条 dealloc 消息(因此,从 dealloc 方法有没有被调用,就可以判断出对象是否被销毁)
- dealloc 方法的重写(注意是在 MRC 中)
一般会重写 dealloc 方法,在这里释放相关资源,dealloc 就是对象的遗言
一旦重写了 dealloc 方法,就必须调用 [super dealloc],并且放在最后面调用
- (void)dealloc { NSLog(@"%s", __func__); [super dealloc]; }
dealloc 使用注意:
不能直接调用 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、野指针和空指针
只要一个对象被释放了,我们就称这个对象为「僵尸对象(不能再使用的对象)」。
当一个指针指向一个僵尸对象(不能再使用的对象),我们就称这个指针为「野指针」。
只要给一个野指针发送消息就会报错(EXC_BAD_ACCESS 错误)。
RHPerson *person1 = [[RHPerson alloc] init]; [person1 release]; [person1 release]; [person1 release];
为了避免给野指针发送消息会报错,一般情况下,当一个对象被释放后我们会将这个对象的指针设置为空指针。
空指针:
没有指向存储空间的指针(里面存的是 nil, 也就是 0)。
给空指针发消息是没有任何反应的。
RHPerson *person1 = [[RHPerson alloc] init]; [person1 release]; person1 = nil; [person1 release];
二、内存管理思想
1、单个对象内存管理思想
思想一:自己创建的对象,自己持有,自己负责释放
通过 alloc、new、copy 或 mutableCopy 方法创建并持有对象。
当自己持有的对象不再被需要时,必须调用 release 或 autorelease 方法释放对象。
id obj1 = [[NSObject alloc] init]; [obj1 release]; id obj2 = [NSObject new]; [obj2 release];
思想二:非自己创建的对象,自己也能持有
除了用上面方法(alloc / new / copy / mutableCopy 方法)所取得的的对象,因为非自己生成并持有,所以自己不是该对象的持有者。
通过调用 retain 方法,即便是非自己创建的对象,自己也能持有对象。
同样当自己持有的对象不再被需要时,必须调用 release 方法来释放对象。
id obj3 = [NSArray array]; [obj3 retain]; [obj3 release];
无论是否是自己创建的对象,自己都可以持有,并负责释放。
计数器有加就有减。
曾经让对象的计数器 +1,就必须在最后让对象计数器 -1。
2、多个对象内存管理思想
多个对象之间往往是通过 setter 方法产生联系的,其内存管理的方法也是在 setter 方法、dealloc 方法中实现的。所以只有了解了 setter 方法是如何实现的,我们才能了解到多个对象之间的内存管理思想。
#import <Foundation/Foundation.h> #import "RHRoom.h" NS_ASSUME_NONNULL_BEGIN @interface RHPerson : NSObject { RHRoom *_room; } - (void)setRoom:(RHRoom *)room; - (RHRoom *)room; @end NS_ASSUME_NONNULL_END #import "RHPerson.h" @implementation RHPerson - (void)setRoom:(RHRoom *)room { if (_room != room) { [_room release]; _room = [room retain]; } } - (RHRoom *)room { return _room; } - (void)dealloc { [_room release]; [super dealloc]; NSLog(@"%s", __func__); } @end
三、 @property 参数
在成员变量前加上 @property,系统就会自动帮我们生成基本的 setter / getter 方法,但是不会生成内存管理相关的代码。
@property(nonatomic) int val;
同样如果在 property 后边加上 assign,系统也不会帮我们生成 setter 方法内存管理的代码,仅仅只会生成普通的 getter / setter 方法,默认什么都不写就是 assign。
@property(nonatomic, assign) int val;
如果在 property 后边加上 retain,系统就会自动帮我们生成 getter / setter 方法内存管理的代码,但是仍需要我们自己重写 dealloc 方法。
@property(nonatomic, retain) RHRoom *room;
四、自动释放池
1、自动释放池
当我们不再使用一个对象的时候应该将其空间释放,但是有时候我们不知道何时应该将其释放。为了解决这个问题,Objective-C 提供了 autorelease 方法。
autorelease 是一种支持引用计数的内存管理方式,只要给对象发送一条 autorelease 消息,会将对象放到一个自动释放池中,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。
注意:这里只是发送 release 消息,如果当时的引用计数(reference-counted)依然不为 0,则该对象依然不会被释放。
autorelease 方法会返回对象本身,且调用完 autorelease 方法后,对象的计数器不变。
NSObject *obj = [NSObject new]; [obj autorelease]; NSLog(@"obj.retainCount = %zd", obj.retainCount);
2、使用 autorelease 有什么好处呢?
不用再关心对象释放的时间
不用再关心什么时候调用release
3、autorelease 的原理实质上是什么?
autorelease 实际上只是把对 release 的调用延迟了,对于每一个 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 方法。
4、autorelease 的创建方法
// 第一种方式:使用 NSAutoreleasePool 创建 // 创建自动释放池 NSAutoreleasePool *pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init]; // 销毁自动释放池 [pool release]; // 第二种方式:使用 @autoreleasepool 创建 @autoreleasepool { // 开始代表创建自动释放池 // 结束代表销毁自动释放池 }
5、autorelease 的使用方法
NSAutoreleasePool *pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init]; RHPerson *p = [[[RHPerson alloc] init] autorelease]; [pool release]; @autoreleasepool { // 开始代表创建自动释放池 RHPerson *p = [[[RHPerson alloc] init] autorelease]; // 结束代表销毁自动释放池 }
6、autorelease 的注意事项
并不是放到自动释放池代码中,都会自动加入到自动释放池
@autoreleasepool { // 因为没有调用 autorelease,所以没有加入到自动释放池中 RHPerson *p = [[RHPerson alloc] init]; // 结束代表销毁自动释放池 }
在自动释放池的外部发送 autorelease 不会被加入到自动释放池中
autorelease 是一个方法,只有在自动释放池中调用才有效。
@autoreleasepool { } // 没有与之对应的自动释放池, 只有在自动释放池中调用autorelease才会放到释放池 Person *p = [[[Person alloc] init] autorelease]; [p run]; // 正确写法 @autoreleasepool { Person *p = [[[Person alloc] init] autorelease]; } // 正确写法 Person *p = [[Person alloc] init]; @autoreleasepool { [p autorelease]; }
7、自动释放池的嵌套使用
自动释放池是以栈的形式存在。
由于栈只有一个入口,所以调用 autorelease 会将对象放到栈顶的自动释放池。
栈顶就是离调用 autorelease 方法最近的自动释放池。
@autoreleasepool { // 栈底自动释放池 @autoreleasepool { @autoreleasepool { // 栈顶自动释放池 Person *p = [[[Person alloc] init] autorelease]; } Person *p = [[[Person alloc] init] autorelease]; } }
自动释放池中不适宜放占用内存比较大的对象。
尽量避免对大内存使用该方法,对于这种延迟释放机制,还是尽量少用。
不要把大量循环操作放到同一个 @autoreleasepool 之间,这样会造成内存峰值的上升。
// 内存暴涨 @autoreleasepool { for (int i = 0; i < 99999; ++i) { Person *p = [[[Person alloc] init] autorelease]; } } // 内存不会暴涨 for (int i = 0; i < 99999; ++i) { @autoreleasepool { Person *p = [[[Person alloc] init] autorelease]; } }
8、autorelease 错误用法
不要连续调用 autorelease。
@autoreleasepool { // 错误写法, 过度释放 Person *p = [[[[Person alloc] init] autorelease] autorelease]; }
调用 autorelease 后又调用 release(错误)。
@autoreleasepool { Person *p = [[[Person alloc] init] autorelease]; [p release]; // 错误写法, 过度释放 }
五、 MRC 中避免循环引用
定义两个类 Person 类和 Dog 类
Person 类:
#import <Foundation/Foundation.h> @class Dog; @interface Person : NSObject @property(nonatomic, retain)Dog *dog; @end
Dog 类:
#import <Foundation/Foundation.h> @class Person; @interface Dog : NSObject @property(nonatomic, retain)Person *owner; @end
执行以下代码:
int main(int argc, const char * argv[]) { Person *p = [Person new]; Dog *d = [Dog new]; p.dog = d; // retain d.owner = p; // retain assign [p release]; [d release]; return 0; }
就会出现 A 对象要拥有 B 对象,而 B 对应又要拥有 A 对象,此时会形成循环 retain,导致 A 对象和 B 对象永远无法释放。
那么如何解决这个问题呢?
不要让 A retain B,B retain A。
让其中一方不要做 retain 操作即可。
当两端互相引用时,应该一端用 retain,一端用 assign。