1. 引用计数(Reference Count)
- 也叫保留计数(retain count),表示对象被引用的次数。一个简单而有效的管理对象生命周期的方式
- C++11中的智能指针,微软的COM,OC都是使用这个技术来实现内存管理的
- oc中,每一个对象都会有一个记录引用次数的属性(retainCount),可以用[object valueForKey:@"retainCount"]等方式获取对象的引用计数
2. OC内存管理三个进程(针对Cocoa类,CFType不包含在内)
MRC中内存管理规则:
- alloc ,new创建一个对象obj1,会自动让对象的引用计数为1
- 当我们需要用一个新的指针pointer1指向上面创建的对象obj1的时候,除了赋值,还需要手动调用[obj1 retain]或者[obj1 copy]手动修改对象的引用计数加1
- 在要超出指针pointer1的作用域的时候,我们需要让手动调用[pointer1 release],让引用计数减1
autorelease和Autoreleasepool:
- 参考资料1- Objective-C Autorelease Pool 的实现原理
- 参考资料2 - 黑幕背后的Autorelease
- Autoreleasepool使用场景
- autoreleased 对象释放时机: 是在当前的runloop迭代结束时释放的,而它能够释放的原因是系统在每个runloop迭代中都加入了自动释放池Push和Pop
Autoreleasepool理解
- 每一个线程的 autoreleasepool 其实就是一个指针的堆栈;
- 每一个指针代表一个需要 release 的对象或者 POOL_SENTINEL(哨兵对象,代表一个 autoreleasepool 的边界);
- 一个 pool token 就是这个 pool 所对应的 POOL_SENTINEL 的内存地址。当这个 pool 被 pop 的时候,所有内存地址在 pool token 之后的对象都会被 release ;
- 这个堆栈被划分成了一个以 page 为结点的双向链表。pages 会在必要的时候动态地增加或删除;
- ARC下,我们使用@autoreleasepool{} 来使用一个AutoreleasePool,随后编译器将其改写成下面的样子,而这两个函数都是对AutoreleasePoolPage的简单封装,所以自动释放机制的核心就在于这个类
// {}中的代码
void *context = objc_autoreleasePoolPush();
objc_autoreleasePoolPop(context);
- AutoreleasePool并没有单独的结构,而是由若干个AutoreleasePoolPage以双向链表
的形式组合而成 -
一个空的 AutoreleasePoolPage 的内存结构如下图所示:
image.png
magic 用来校验 AutoreleasePoolPage 的结构是否完整;
next 指向最新添加的 autoreleased 对象的下一个位置,初始化时指向 begin() ;
thread 指向当前线程,所以AutoreleasePool是按线程一一对应的
parent 指向父结点,第一个结点的 parent 值为 nil ;
child 指向子结点,最后一个结点的 child 值为 nil ;
depth 代表深度,从 0 开始,往后递增 1;
hiwat 代表 high water mark 。
另外,当 next == begin() 时,表示 AutoreleasePoolPage 为空;当 next == end() 时,表示 AutoreleasePoolPage 已满。
ARC下的内存管理:
- 底层依然是引用计数的东西,只不过编译器帮我们在适当的位置添加MRC中管理引用计数的代码而已
-
编译器
会在编译阶段
以恰当的时间与地方给我们填上原本需要手写的retain、release、autorelease等内存管理代码,所以ARC并非运行时的特性,也不是如java中的GC运行时的垃圾回收系统;因此,我们也可以知道,ARC其实是处于编译器的特性。 - ARC是编译器的特性,但也包含了运行期组件,所执行的优化很有意义。解释如下:原文 链接
image.png
3. CoreFoundation的内存管理
Core Foundation 对象必须使用CFRetain和CFRelease来进行内存管理。
实际上 Core Foundation 对象使用的 CFRetain 和 CFRelease 方法,可以认为与 Objective-C 对象的 retain 和 release 方法等价,所以我们可以以 MRC 的方式进行类似管理,有一个小习惯注意养成CFRelease (cfobj)之前,判断cfobj是否为nil,不为nil时再调用release
当使用Objective-C 和 Core Foundation 对象相互转换的时候,怎么处理?
必须让编译器知道,到底由谁来负责释放对象,是否交给ARC处理。只有正确的处理,才能避免内存泄漏和double free导致程序崩溃。
__bridge:只做类型转换,不
修改相关对象的引用计数,不修改所有权. 例如:原来对象是 Core Foundation ,那么对象在不用时,需要调用 CFRelease 方法。
__bridge_retained:类型转换后,将相关对象的引用计数加1
__bridge_transfer:类型转换后,将相关对象的引用计数交给对方权限管理
我们根据具体的业务逻辑,合理使用上面的三种转换关键字,就可以解决 Core Foundation 对象与 Objective-C 对象相对转换的问题了。
4.其他小知识点:
- alloc ,new,copy,retain会让引用计数器加1 , 用release,autorelease对引用计数器做减1操作
- MRC中一定要在delloc中对对象做一次release,然后最后调用super dealloc;ARC中不需要,也不能调用super dealloc
- ARC
- 只支持cocoa框架下面的对象,也就是所以继承自NSObjec的类的实例对象
- 不支持CoreFoundation框架下面的东西,CF的内存管理,需要手动管理,调用CFRelease(<#CFTypeRef cf#>) 和CFRetain(<#CFTypeRef cf#>)等方法管理
5.MRC下写set,init等方法:
- (instancetype)initWithName:(NSString *)name dog:(Dog *)dog
{
if (self = [super init]) {
// init方法中不需要判断_name和name是否不同,因为只会在初始化的时候调用一次
_name = [name copy];
_dog = [dog retain];
}
return self;
}
- (void)setDog:(Dog *)dog
{
if (_dog != dog) {
// 因为用不到旧的dog了,所以对旧的dog做一次release,
[_dog release];
// 要强引用新的dog,对新的dog做一次retain,
_dog = [dog retain];
}
}
- (void)setAge:(NSInteger)age
{
_age = age; // 基本数据类型,不需要自己管理内存
}
- (NSString *)name
{
return _name;
}
// MRC中一定要在delloc中对对象做一次release,然后最后调用super dealloc;ARC中不需要,也不能调用super dealloc
- (void)dealloc
{
[_dog release];
[_name release];
[super dealloc];
}
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