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浅谈Object-C的内存管理

浅谈Object-C的内存管理

作者: silencerZiBo | 来源:发表于2016-08-15 17:53 被阅读177次

          在运行程序的过程中,需要创建大量的对象。对象从创建出来、使用之后,就需要对内存中的对象进行释放,不然内存中的垃圾对象会越来越多,造成内存泄漏,从而严重影响程序的运行效率,甚至会引起系统的crash。而C#、JAVA等高级语言都有较为完善的回收机制(GC)来解决无效对象的问题。但是在Ojbc中却缺少相应的较为完善的内存管理机制。在早先的Xcode版本中,对象的释放需要开发者纯手动进行释放。目前Apple已经在近些年开始引入的自动回收的机制。但是并不是全自动的,所以主要讲解一下Objc的内存管理问题。

    首先,需要说明的是,Xcode4.2之后引入了ARC机制,是Xcode项目在启动时默认的选项。需要自己手动关闭ARC功能。在Xcode中关闭ARC:项目属性—Build Settings--搜索“garbage”找到Objective-C Automatic Reference Counting设置为No即可。


    引用计数器

    首先,在JAVA等高级语言中,GC会自动管理内存。当实例化一个对象之后会有一个变量来引用该对象(引用的实质是变量会存储对象的物理地址),当该变量不再引用的时候,GC就会自动回收之前的对象。也就是说,创建的对象一旦没有任何变量引用他,那么就将被回收。

    但是,Ojbc中没有类似的垃圾回收机制。而OC引入了对象引用计数器来管理内存。在OC中,每一个对象在生成之时都会有一个与他对应的整数(retainCount),叫做“引用计数器”,用来实时记录改对象被引用与释放的次数,当对象创建之初,就会被默认为reainCount为1。内存在判断一个对象何时释放的唯一依据就是判断该对象的引用计数是否为0。在OC中,调用对象的alloc、retain、new、copy时,计数器都会自动的在原基础上+1,当调用release时计数器-1。当release到对象的retainCount为0时,系统对调用该对象的dealloc方法将其销毁。

    举例:

    我创建一个ARCObject类,并且复写它的dealloc对象方法

    //  ARCObject.m

    //  ARCTest

    //

    //  Created by workMAC on 16/8/12.

    //  Copyright © 2016年 yichen Wang. All rights reserved.

    //

    #import "ARCObject.h"

    @implementation ARCObject

    @synthesize number;

    -(void)dealloc

    {

    NSLog(@"销毁对象");

    [super dealloc];

    }

    @end

    在主函数做如下代码调用:

    ARCObject * ARCStr = [[ARCObject alloc] init];

    [ARCStr retain];

    NSLog(@"retainCount=%lu",[ARCStr retainCount]);

    [ARCStr release];

    NSLog(@"retainCount=%lu",[ARCStr retainCount]);

    此时打印的retainCount为

    2016-08-15 16:15:37.092 ARCTest[3717:184315] retainCount=2

    2016-08-15 16:15:37.092 ARCTest[3717:184315] retainCount=1

    可以看到在retain方法被调用后的retainCount加1,release减1。而此时再次release,则引用计数将变为0,代码将执行ARCObject的dealloc方法。这时可以看到控制台打印:

    2016-08-15 16:22:10.215 ARCTest[3773:188463] 销毁对象

    注意:

    在最终release销毁对象成功以后,需要我们手动为ARCStr设置其变量为nil。否则会出现野指针的情况(即该对象已经不属于本程序,在对他进行调用等操作是很危险的)还有一点就是,Objc中给空对象发送消息是不会引起什么错误的,所以应该注意释放的严谨性和完整性。完整的释放一个对象应该如此:

    ARCObject * ARCStr = [[ARCObject alloc] init];

    [ARCStr retain];

    NSLog(@"retainCount=%lu",[ARCStr retainCount]);

    [ARCStr release];

    NSLog(@"retainCount=%lu",[ARCStr retainCount]);

    [ARCStr release];

    ARCStr = nil;

    [ARCStr release];

    内存释放的原则

    在项目中,手动管理面临许多问题,尤其在对象之间来回引用的时候会造成很多不准确,即retain和release的计数最终并不能对应上。因此就需要遵循一个原则:谁创建,谁释放。谁引用,谁释放

    属性参数

    这里要讲到的是我们在定义类所使用的对像时,@property括号中的内容问题。

    在进行计数的时候,都是我们在方法里对对象进行retain、release的操作来控制它的引用计数器。那么通过@property其实是可以实现不调用对象的setter、getter方法来自动实现的。自动处理而不会造成内存泄漏。括号内的参数的意义如下:

    从上边也可以看到,@property的参数分为三类,也就是说它可以被三个不同种类的词修饰。三个词如果不设置,或者只设置一个,那么程序会默认三个的默认参数:(atomic,readwrite,assign),一个最安全,最基本的参数类型。

    首先原子性来说,一般除非开启线程使用atomic,否则请考虑使用nonatomic来修饰,它的性能更好,速度更快。

    读写属性,通俗讲:readwrite可以对改对象之行读写操作,而readonly只能读取不可写入更改。

    set的方法处理里,assign是直接赋值的。一般来说,在int等类型修饰较多。retain多用于非字符串的对象。copy多用来修饰字符串对象、block、NSArray、NSDictionary。

    自动释放池

    Xcode4.2以后引入的ARC机制叫做“自动引用计数”(或“自动释放池”),它相比前边提到的JAVA等语言的内存管理差很多,其实也可以说是半自动的一种内存管理。它通过对@autoreleasepool声明一个函数块。

    //  main.m

    //  guigutang

    //

    //  Created by 王一臣 on 16/6/16.

    //  Copyright © 2016年 tuzhi Information Technology. All rights reserved.//#import#import "AppDelegate.h"

    int main(int argc, char * argv[])

    {

    @autoreleasepool {

    return UIApplicationMain(argc, argv, nil, NSStringFromClass([AppDelegate class]));

    }

    }

    那么生成一个对象,在初试进入这个方法时调用了autorelease,那么代码执行完毕之后,在@autoreleasepool块中,调用过autorelease的对象都将自动调用一次release。看到这里应该能明白了,OC中的自动管理,指的就是提对象自动释放一次。所以它并不能保证对象一定会被回收,因为它只是调用一个release,并不是保证reatinCount为0。

    注意:

    1.自动缓存机制中,对象调用autorelease并不会引起retainCount的改变,只是把改对象放在了自动释放池中。在@autoreleasepool块执行完毕,最后对释放池的对象统一release一次。

    2.自动释放池的ARC机制,实质是在程序最后统一调用对象的release方法一次,并不表示一定会销毁对象(前头有说过,销毁对象的唯一依据是retainCount为0)

    3.Objc中的类库的静态方法一般自带autorelease方法,不需要手动释放。

    4.由于自动释放池都是在程序最后统一销毁对象,所以如果一个操作很占内存,,或者其对象在过程中非常占用内存,那么请考虑把对象不要放自动释放池,或者说放在多个。最好是不好以来Xcode的ARC机制。比如SDWebImage在UITableview的框架下加载大量的高质量gif时,其实会有很大的内存漏洞,会直接导致APP内存爆炸,程序会出现crash。所以,内存管理还是需要非常重视的!

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