iOS开发之内存管理

2019-09-26

这章很简单, 基本和C++是一样的, 利用引用计数管理内存中的对象

用例子看一下引用计数器的知识：

Person.h

#import <Foundation/Foundation.h>
@interface Person : NSObject

#pragma mark - 属性
@property (nonatomic,copy) NSString *name;
@property (nonatomic,assign) int age;

@end

Person.m

#import "Person.h"

@implementation Person

#pragma mark - 覆盖方法
#pragma mark 重写dealloc方法，在这个方法中通常进行对象释放操作
-(void)dealloc{
    NSLog(@"Invoke Person's dealloc method.");
    [super dealloc];//注意最后一定要调用父类的dealloc方法（两个目的：一是父类可能有其他引用对象需要释放；二是：当前对象真正的释放操作是在super的dealloc中完成的）
}

@end

main.m

#import <Foundation/Foundation.h>
#import "Person.h"

void Test1(){
    Person *p=[[Person alloc]init]; //调用alloc，引用计数器+1
    p.name=@"Kenshin";
    p.age=28;

    NSLog(@"retainCount=%lu",[p retainCount]);
    //结果：retainCount=1

    [p release];
    //结果：Invoke Person's dealloc method.



    //上面调用过release方法，p指向的对象就会被销毁，但是此时变量p中还存放着Person对象的地址，
    //如果不设置p=nil，则p就是一个野指针，它指向的内存已经不属于这个程序，因此是很危险的
    p=nil;
    //如果不设置p=nil，此时如果再调用对象release会报错，但是如果此时p已经是空指针了，
    //则在ObjC中给空指针发送消息是不会报错的
    [p release];
}

void Test2(){
    Person *p=[[Person alloc]init];
    p.name=@"Kenshin";
    p.age=28;

    NSLog(@"retainCount=%lu",[p retainCount]);
    //结果：retainCount=1

    [p retain];//引用计数器+1
    NSLog(@"retainCount=%lu",[p retainCount]);
    //结果：retainCount=2

    [p release];//调用1次release引用计数器-1
    NSLog(@"retainCount=%lu",[p retainCount]);
    //结果：retainCount=1
    [p release];
    //结果：Invoke Person's dealloc method.
    p=nil;
}

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        Test1();
    }
    return 0;
}

　　在上面的代码中我们可以通过dealloc方法来查看是否一个对象已经被回收，如果没有被回收则有可能造成内存泄露。如果一个对象被释放之后，那么最后引用它的变量我们手动设置为nil，否则可能造成野指针错误，而且需要注意在ObjC中给空对象发送消息是不会引起错误的。

野指针错误形式在Xcode中通常表现为：Thread 1：EXC_BAD_ACCESS(code=EXC_I386_GPFLT)错误。因为你访问了一块已经不属于你的内存。

自动释放池

在ObjC中也有一种内存自动释放的机制叫做“自动引用计数”（或“自动释放池”），与C#、Java不同的是，这只是一种半自动的机制，有些操作还是需要我们手动设置的。自动内存释放使用@autoreleasepool关键字声明一个代码块，如果一个对象在初始化时调用了autorelase方法，那么当代码块执行完之后，在块中调用过autorelease方法的对象都会自动调用一次release方法。这样一来就起到了自动释放的作用，同时对象的销毁过程也得到了延迟（统一调用release方法）。看下面的代码：

Person.h

#import <Foundation/Foundation.h>

@interface Person : NSObject

#pragma mark - 属性
#pragma mark 姓名
@property (nonatomic,copy) NSString *name;

#pragma mark - 公共方法
#pragma mark 带参数的构造函数
-(Person *)initWithName:(NSString *)name;
#pragma mark 取得一个对象（静态方法）
+(Person *)personWithName:(NSString *)name;
@end

Person.m

#import "Person.h"

@implementation Person

#pragma mark - 公共方法
#pragma mark 带参数的构造函数
-(Person *)initWithName:(NSString *)name{
    if(self=[super init]){
        self.name=name;
    }
    return self;
}
#pragma mark 取得一个对象（静态方法）
+(Person *)personWithName:(NSString *)name{
    Person *p=[[[Person alloc]initWithName:name] autorelease];//注意这里调用了autorelease
    return p;
}

#pragma mark - 覆盖方法
#pragma mark 重写dealloc方法
-(void)dealloc{
    NSLog(@"Invoke Person(%@) dealloc method.",self.name);
    [super dealloc];
}

@end

main.m


#import <Foundation/Foundation.h>
#import "Person.h"


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

    @autoreleasepool {
        Person *person1=[[Person alloc]init];
        [person1 autorelease];//调用了autorelease方法后面就不需要手动调用release方法了
        person1.name=@"Kenshin";//由于autorelease是延迟释放，所以这里仍然可以使用person1

        Person *person2=[[[Person alloc]initWithName:@"Kaoru"] autorelease];//调用了autorelease方法

        Person *person3=[Person personWithName:@"rosa"];//内部已经调用了autorelease，所以不需要手动释放，这也符合内存管理原则，因为这里并没有alloc所以不需要release或者autorelease

        Person *person4=[Person personWithName:@"jack"];
        [person4 retain];
    }
    /*结果：
     Invoke Person(rosa) dealloc method.
     Invoke Person(Kaoru) dealloc method.
     Invoke Person(Kenshin) dealloc method.
     */

    return 0;
}

当上面@autoreleaespool代码块执行完之后，三个对象都得到了释放，但是person4并没有释放，原因很简单，由于我们手动retain了一次，当自动释放池释放后调用四个对的release方法，当调用完person4的release之后它的引用计数器为1，所有它并没有释放（这是一个反例，会造成内存泄露）；autorelase方法将一个对象的内存释放延迟到了自动释放池销毁的时候，因此上面person1，调用完autorelase之后它还存在，因此给name赋值不会有任何问题；在ObjC中通常如果一个静态方法返回一个对象本身的话，在静态方法中我们需要调用autorelease方法，因为按照内存释放原则，在外部使用时不会进行alloc操作也就不需要再调用release或者autorelase，所以这个操作需要放到静态方法内部完成。

对于自动内存释放简单总结一下：

　　1 autorelease方法不会改变对象的引用计数器，只是将这个对象放到自动释放池中；
　　2 自动释放池实质是当自动释放池销毁后调用对象的release方法，不一定就能销毁对象（例如如果一个对象的引用计数器>1则此时就无法销毁）；
　　3 由于自动释放池最后统一销毁对象，因此如果一个操作比较占用内存（对象比较多或者对象占用资源比较多），最好不要放到自动释放池或者考虑放到多个自动释放池；
　　4 ObjC中类库中的静态方法一般都不需要手动释放，内部已经调用了autorelease方法；

教程链接