iOS中内存管理

作者: 皆为序幕_ | 来源:发表于2018-09-11 16:12 被阅读0次

内存管理重要性

移动设备的内存极其有限，每个APP所占的内存都是有限的
下列行为就会增加一个APP的内存占用
- 创建一个OC对象
- 定义一个变量
- 调用一个函数或者方法
- 当APP所占用内存较多时，系统会发出内存警告，这时得回收一些不需要再次使用的内存空间，比如收一些不需要使用的对象、变量等
若果APP占用内存过大，系统会强制关闭APP，造成闪退，影响用户体验

内存管理

内存管理：就是管理内存的分配和清除
内存管理涉及的操作有：
- 分配内存：比如创建一个对象，会增加内存占用
- 清楚内存：比如销毁一个对象，能减少内存占用
内存管理范围
- 任何继承NSObject的对象
- 对其他非对象类型无效（int char float double struct enum 等）
  注：为什么只有OC对象才需要进行内存管理的本质原因
  - OC对象存放于堆里面(堆内存系统不会自动释放,需要手动释放)
  - 非OC对象一般放在栈里面（栈内存会被系统自动回收释放）

堆和栈

栈（操作系统）：由操作系统自动分配释放空间，存放函数的参数值，局部变量的值等，其操作方式类似于数据结构中的栈的先进后出
堆（操作系统）：一般由程序员分配释放空间，若程序员不释放，程序结束时可能由OS回收，分配方式类似于链表

//这个方法结束后，栈里的变量a、p会被回收，堆里的Person对象还会留在内存中，因为它的引用计数还是1
-(void)doSomething{
    //a：栈
    int a = 10;
    //p：栈
    //Person：堆
    Person *p = [[Person alloc]init];
}

引用计数器

OC语言使用引用计数来管理内存，每一个对象都有一个可以递增递减的计数器，如果引用这个对象，那么这个对象的引用计数递增，如果不用了，那么这个对象引用计数递减，直到引用计数为0，这个对象就可以销毁了

引用计数器的作用

表示对象被引用的次数
查看某对象的引用计数调用- (NSUInteger)retainCount
当使用alloc 、new 、copy创建一个对象时，对象的引用计数器默认为1
当没有任何人使用这个对象时，系统才会回收这个对象
当对象的引用计数器为0时，对象占用的内存才会被回收
如果对象的引用计数不为0，这个对象占用的内存就不可能被回收（除非整个程序已经退出）

引用计数器的原理

给对象发送一条retain消息，这个对象的引用计数值+1
给对象发送一条release消息，这个对象的引用计数值-1
给对象发送retainCount消息，可以获得当有对象的引用计数
注： release并不代表销毁或回收对象，仅仅是计数器-1

属性存取方法中的内存管理(retain、copy、assign)

readonly：只会生成getter方法
readwrite：既会生成getter也会生成setter方法，默认什么不写就是readwrite
getter：可以给生成的getter方法起一个名字
setter：可以给生成的setter方法起一个名字
retain: 会自动帮我们生成setter方法内存管理的代码
assign：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
nonatomic：多线程中使用，性能低（默认）
atomic:多线程中使用，性能高

- (void)setName:(NSString *)name{
    if (_name != name) {//先判断传进来的是不是新对象
        [_name release];  //把_name以前的对象release
        _name = [name retain]; //把name对象的地址赋给_name，这时name和_name共同指向同一个对象
    }
}

- (void)setName:(NSString *)name{
    if (_name != name) {
        [_name release];//把_name以前的对象release
        _name = [name copy];//把name对象的地址拷贝一份给_name
    }
}
-(void)setName:(NSString *)name{
        _name = name;    //直接赋值
}

dealloc方法

当一个对象的引用计数器值为0的时候，这个对象即将被释放，其占用的内存被系统收回
对象即将被销毁时系统会自动给对象发送一条dealloc的消息（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方法重写
- 一般重写dealloc方法，在这里释放相关资源(移除监听者、移除coreFoundation对象等等)
- 在MRC下，一旦重写dealloc方法，就必须调用[super dealloc],并且放在最后调用
使用注意
- 不直接调用dealloc
- 不要在dealloc方法中调用其他方法
- 一旦对象被回收了，它占的内存就不再可用

野指针和空指针

野指针
- 只要一个对象被释放了，我们就称这个对象为“僵尸对象”
- 当一个指针指向一个僵尸对象，我们就称为这个指针为野指针
- 只要给一个野指针发送消息就会报错
空指针
- 没有指向存储空间的指针（里面存的是nil，也就是0）
- 为了避免给野指针发送消息会报错，一般情况，当一个对象被释放后我们就会将这个对象的指针置为空指针
- 注：在OC中，给空指针发送消息是不会报错的

ARC

ARC是新的LLVM3.0编译器的一项特性，在工程中使用非常简单，不用再写release、retain、autorelease三个关键字。当开启ARC时，编译器将自动在代码合适的地方插入release、retain和autorelease。

ARC注意点和优点
ARC注意点
- ARC是编译器的特性，而不是运行时的特性
- ARC不是其他语言中的垃圾回收，有着本质区别，其他语言是定时查看，ARC就是写好的代码，直接执行就可以
ARC优点
- 完全消除了手动管理内存的繁琐
- 基本上能够避免内存泄漏
- 有时还能更加快速，因为编译器还可以执行某些优化

ARC的判断原则
只要没有强指针指向对象，对象就会被释放

强指针

 //默认所有指针变量都是强指针
 Person *p = [[Person alloc]init];

  //被_strong修饰的指针 
  __strong Person *p = [[Person alloc]init];

弱指针（在开发中，千万不要使用一个弱指针保存刚刚创建的对象，会被立即释放）
```
//被__weak修饰的指针
__weak Person *p = [[Person alloc]init]; 
```

循环引用

由于对象间彼此引用，无法释放，所以，循环引用会引发内存泄漏

如果A对象拥有B对象，而且B对象又拥有A对象，此时会形成循环retain

@class Animal;
@interface Person : NSObject
@property (nonatomic,strong) Animal *animal;
@end

@class Person;
@interface Animal : NSObject
@property (nonatomic, strong) Person *person;
@end

如何解决这个问题，不要让A retain B, B retain A
ARC中保存对象不用assign,用weak，assign是专门用于保存基本数据类型的，保存对象用weak

@class Animal;
@interface Person : NSObject
@property (nonatomic,strong) Animal *animal;
@end

@class Person;
@interface Animal : NSObject
@property (nonatomic, weak) Person *person;
@end

autorelease

autoreleasepool用于存放那些需要在稍后某个时刻释放的对象，清空自动释放池时，系统会向其中的对象发送release消息

花括号定义了自动释放池的范围，左花括号开始创建，右花括号处自动释放，在此范围的末尾处，括号内的对象回收到release消息
@ autoreleasepool{

}

注：这里只是发送一次release消息，如果当时引用计数不为0，则该对象依然不会释放

autorelease方法会返回对象本身(MRC)

Penson *p = [Person new]；
p = [p autorelease]；

调用完autorelease 方法后，对象的计数器不变(MRC)

Person *p = [Person new];
p = [p autorelease];
NSLog(@"count= %d",[p retainCount]);//1

autoreleasepool的原理

autorelease 实际上只是release的调用延迟了，对于每一个autorelease，系统只是把该Object放入了当前的autorelease pool中，当pool 被释放时，该pool中的所有Object会被调用release

autorelease的好处

不用关心对象释放时间
不用关心什么时候调用release

//创建一个自动释放池
@autoreleasepool{    

   Person *p = [[Person alloc]init];
   //不用关心对象什么时候释放，只要能够访问p的地方都可以使用p
   //只要调用了autorelease，那就不用调用release
   p = [p autorelease];
   
}
//自动释放池销毁了，给自动释放池中所有的对象发送一条release消息

autorelease的注意事项

一定要在自动释放池中调用autorelease，才会将对象放入自动释放池(MRC)
在自动释放池创建了对象，一定要调用autorelease,才会将对象放入自动释放池中(MRC)

 @autoreleasepool{
     Person *p =[[[Person alloc]init] autorelease];
 }

不要在自动释放池中使用比较消耗内存的对象

@autoreleasepool{
   Person *p =[[[Person alloc]init] autorelease];
   //一万行代码
}

尽量不要再自动释放池中使用循环，特别的循环次数多的

@autoreleasepool{
  for   （int i= 0；i < 99999; i ++）{
     //每次调用一次就会创建一个新的对象
     //每个对象都会占用一个存储块
    Person *p =[[[Person alloc]init] autorelease];
  }
}//循环里创建对象会一直在池中，只有执行到这里才会释放

一个程序中可以创建N个自动释放池，并且自动释放池可以嵌套，如果存在多个自动释放池，那么自动释放池会以“栈”的形式存储，先进后出

@autoreleasepool{//创建第一个自动释放池
       @autoreleasepool{//创建第二个自动释放池
           @autoreleasepool{//创建第三个自动释放池
        }//销毁第一个自动释放池
    }//销毁第二个自动释放池
}//销毁第三个自动释放池

合理利用autoreleasepool可以降低内存峰值(ARC)

把循环内的代码包裹在autoreleasepool中，那么在循环中自动释放对象就会放在这个池中，这样内存峰值就会降低（内存峰值:app在某个特定的时段内最大内存用量）

for（int i= 0；i < 99999; i ++）{
    @autoreleasepool{
      Person *p =[[Person alloc]init];
      [array addObject:p];
    }
}