Objective C 内存管理（上）学习笔记-白红宇

一.开篇之初

内存管理解决的问题就是：
1）防止野指针的生成
（野指针：指向变量的指针还存在，但是所指向的内存已经被释放，此时的指针就变成了野指针 --- 没有指向内容的指针）
2）防止出现内存泄漏
（内存泄漏：指向内存空间的指针已经被释放，但是该指针指向的内存空间还在内存中存在（被占用） -- 没有 “ 地址 ” 的内存）
3）合理使用内存，防止有限内存的大量消耗

Objective-C的内存管理有三种，其中iOS中能用的，就是MRC（手动引用计数）和ARC（自动引用计数，官方推荐使用）；而另外一个垃圾回收机制，只能用在OS X系统中。

内存管理管理的范围是，Objective-C
对象（基本数据类型由系统自动管理）。

MRC是基于引用计数的内存管理，是否释放内存取决于引用计数是否为0；但注意，真正要研究并不是引用计数，而是对象是否被持有的问题。

ARC是基于自动引用计数的内存管理，是否释放内存取决于对象是否还有强引用指向；真正研究的是，对象的所有权问题。（所有权的概念是ARC中引入的）

二.内存管理的思考方式

>引自：《Objective-C高级编程 iOS与OS X多线程和内存管理》

自己生成的对象，自己所持有

非自己生成的对象，自己也能持有

自己持有的对象不再需要时释放

非自己持有的对象无法释放

换个方式来解读：

- 自己申请的内存，自己所掌管（拥有） - 不是自己申请的内存，自己也可以掌管（拥有） - 自己掌管（拥有）的内存不再需要时就释放（free） - 不是自己掌管（拥有）的内存，无法释放(free)

三.MRC（Manual Reference Counting）内存管理

--> 小小结 <--

- MRC模式下对象什么时候被销毁？引用计数值为0的时候。 - MRC使用的管理内存的基本方法和属性： - 四个方法 --> retain/release/dealloc/autorelease/ - 一个属性 --> retainCount（记录引用计数值）

<----均定义在 NSObject.h 中---->

//define OBJC_ARC_UNAVAILABLE __attribute__((unavailable("not available in automatic reference counting mode")))- (instancetype)retain OBJC_ARC_UNAVAILABLE;- (oneway void)release OBJC_ARC_UNAVAILABLE;- (instancetype)autorelease OBJC_ARC_UNAVAILABLE;- (NSUInteger)retainCount OBJC_ARC_UNAVAILABLE;- (struct _NSZone *)zone OBJC_ARC_UNAVAILABLE;复制代码

谁retain，谁release

retain既是把retainCount值加 1； release既是把retainCount值减 1

dealloc只有在 retainCount = 0 的时候，由系统自动调用

autorelease是把对象加进自动释放池中，由系统自动为池中的对象发送release消息

问题 1：什么是引用计数（Reference Counting）？
- 引用计数 ? 这里的“计数”表明必然会有一个东西（变量）来记录引用的变化，而在OC里这个变量就是retainCount；那么还有一个问题就是通过什么方式来操作这个变量，OC里就是retain（引用次数加 1），release（引用计数减 1 ）方法。
- 引用计数：就是分配的 内存区块 被 多少个 OC对象所持有（掌管；保持且拥有），间接表示就是retainCount值的大小。

注：对象，指人可以识别的东西，具备属性、收发信息、处理信息；而从系统的角度看，操作对象就是操作一块内存。（可能不是很准确......）

问题 2 ：引用计数如何管理OC对象？
- 首先明确，引用计数的变化是被持有者的变化。
- 那么问题就是怎样持有对象（持有内存）：
  - 持有：就是可以访问内存，且可以进行读写操作，而一般是通过内存的首地址进行内存的访问，就是指针访问。
  - 而OC中一般用来分配内存的的函数是alloc/new/copy/mutablecopy(当然还有clloc...等等)，它们返回的都是指针，就是使用他们来生成对象并持有对象的。

问题 3：持有？释放？销毁？对象... , 请看下表：

OC操作方法	对象的操作	retainCount
alloc/new/copy/mutablecopy等	生成并持有对象	1？
retain	持有对象	+1
release	释放对象	-1
dealloc	销毁对象	此时该值没有意义
autorelease	在自动释放池结束时，为里面的对象发送一条release消息	(all object) -1

上面涉及的方法定义如下（NSOject.h）：

//define OBJC_SWIFT_UNAVAILABLE(_msg) __attribute__((availability(swift, unavailable, message=_msg)))+ (instancetype)new OBJC_SWIFT_UNAVAILABLE("use object initializers instead");+ (instancetype)alloc OBJC_SWIFT_UNAVAILABLE("use object initializers instead");- (void)dealloc OBJC_SWIFT_UNAVAILABLE("use 'deinit' to define a de-initializer");- (id)copy;- (id)mutableCopy;复制代码

问题 4：什么是自动释放池？
- 自动释放池：在自动释放池结束时，系统自动为里面的对象发送一条release消息（when the pool itself is drained）
- 要使用自动释放池就要使用NSAutoreleasePool对象
- NSAutoreleasePool它的方法
- 使用方法：
  - 创建一个NSAutoreleasePool对象 NSAutoreleasePool *pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];
  - 添加要释放的对象进NSAutoreleasePool对象中 id obj = [NSString alloc] initWithstring:@"objective-c pool"]; [obj autorelease];或[pool addObject:obj]; --- 1
  - 释放NSAutoreleasePool对象 [pool drain];等同于[pool release]; --- 2

注意： 1 --> 建议使用autorelease方法，因为后面的方法会导致同一个对象被多次加入自动释放池中。

2 --> 虽然两个方法效果等同，但还是建议使用自动释放池专门的drain方法。

补充autorelease方法

问题 5：MRC下如何防止野指针访问？
- 野指针访问：指向的内存空间已经被释放了，但是指针还指向着已经被释放的内存，此时的指针就是野指针。
- 访问了不存在的内存，当然会引起程序崩溃
- 修改Xcode工程为MRC模式
- 开启对应targets的僵尸对象检测，详细步骤如下：
- 情况 1：过快释放了对象（不要理retaiinCount把注意力放在对象被持有的个数上）
  - retainCount的补充：
  - 程序代码和运行结果

问题 6：MRC下如何防止内存泄漏？
- 自己生成的对象，自己所持有
- 非自己生成的对象，自己也能持有
- 自己持有的对象不再需要时释放
- 非自己持有的对象无法释放补充：
  
  疑问：mArrayCopy的retainCount是2 ?被持有者有两个？
  
  从这里就可以证明了，cope出来的新对象只是被mArrayCopy自己所持有而已，所以当release一次的时候对象已经被释放了，如果再release就是野指针访问了（注：直接看持有者有多少）。代码：

/**     *  alloc就是分配内存的意思，返回了一个指向内存首地址的指针     */    NSMutableArray *mArrayAlloc = [[NSMutableArray alloc] init];  // mArrayAlloc 持有对象    /**     *  new 就相当于alloc+init,但是new有可能会返回同一个对象，所以并不建议使用     */    NSMutableArray *mArrayNew = [NSMutableArray new];   // mArrayNew 持有对象        /**     *  copy是一个实例方法，具体如下：     *  - (id)copy     *  Returns the object returned by copyWithZone:.     *  - (id)copyWithZone:(NSZone *)zone     *  Returns a new instance that’s a copy of the receiver.     *  ---new instance 就表明了创建了一个新的内存，并返回首地址（id 相当于 void *）     */    NSMutableArray *mArrayCopy = [mArrayAlloc copy];   //mArrayCopy 持有了对象        /**     *  Returns the object returned by mutableCopyWithZone:.     *  - (id)mutableCopy     *  - (id)mutableCopyWithZone:(NSZone *)zone     *  Returns a new instance that’s a mutable copy of the receiver.     *  ---new instance 就表明了创建了一个新的内存，并返回首地址（id 相当于 void *）     */    NSMutableArray *mArrayMutablecopy = [mArrayNew mutableCopy];//mArrayMutablecopy 持有了对象复制代码

持有对象

使用copy来独立管理内存

如果内存还在使用的话，当然不要把对象赋值为nil

对象之间相互持有的情况
- 程序代码
  
  如果要达到目的，apple让girl也持有，就要在girl得到apple的时候持有一下，而可以做持有操作的是retain，来看看：
  
  我们知道对象在最后销毁的时候是调用了dealloc方法的，那么girl既然持有了apple那么在销毁自己的时候是不是应该把自己持有的东西给交出来（释放掉），已死的对象不可能持有东西了吧，所以在girl的dealloc方法中加上apple释放的代码：
  
  虽然上面的方法是可以的，但是有问题，问题如下：
  
  apple再持有一下[[Apple alloc] init]，再给girl，直接翻译都是问题，而且从封装性来看，girl要持有apple应该是自己去持有，也就是要自己进行retain，而不是要apple先retain再给girl，代码优化：
  
  还有，如果我们从现实生活中考虑问题（面向对象是现实世界的抽象），girl会不会只要一次apple呢？多要几个~~
  
  为了防止内存泄漏，我得这么干，估计你看到这就想呵呵了：
  
  再次优化代码，目的是只要girl再次要一个新的apple就给它持有，如果是拿原来的apple当然不再次持有咯：
  
  代码修改成下面这样就是真正的，girl直接的持有一个新的apple（新的内存空间）了，不过结果是一样的，正常释放：

ARC（ Automatic Reference Counting）内存管理

- 请期待下一篇......