Objective-C内存管理详细解释 – Objective-C开发教程

上一章Objective-C开发教程请查看：Objective-C快速枚举用法

这一章我们谈论OC开发中的一个重要概念：内存管理，实际上，学习每一种语言都有必要了解其内存管理模式，这有助于你写出更好的代码。

Objective-C内存管理中最基本的一个概念就是引用计数（Reference Count），了解这个基本就明白了OC的内存管理机制了（当然还需要了解一下堆栈），OC主要提供两种方式管理内存：手动引用计数（MRR）和自动引用计数（ARC），目前Xcode中默认使用ARC自动引用计数管理内存。

引用计数（Reference Count）

在OC编程中，对象一般是储存在堆中的，对象在堆内存中有一个地址P（指针），这样的对象又称为实例对象，OC对每个实例对象有一个引用计数，所谓引用也就是指针，也就是对指针的计数。

我们使用一个对象，一般都是使用一个指针储存该对象的地址，如NSObject *ptr = P，这个ptr储存指针值，它是在栈上的。指针计数也就是说，类似于在每个对象上都有一个count属性，用来统计指向该对象的指针数（也就是有多少人指向我？）

在OC中，如果一个对象的引用计数retainCount=0，则该对象会被释放。

如上图，A指针首先指向对象O，因此该对象的引用计数count=1；接着另一个指针B也指向O，则count=2；然后A不再指向O了，count=1,；当B也不再指向O的时候，count=0，此时该对象就会被释放了。

在OC编程中，引用计数的基本变化如下：

• 当使用alloc、new、copy或mutableCopy，新得到的对象，其引用计数初始化为1。
• 使用对象的retain方法，对象引用计数加1；使用release方法，对象引用计数减1。

要注意实例对象引用计数的变化，有可能会造成内存泄漏。

既然了解了OC的引用计数，那就不得不说一下OC中的属性特性了。

属性特性

目前OC中提供的主要属性特性有：weak、strong、assign、retain和copy。

理解这几个属性特性，主要从两方面考虑：是否开辟新的内存空间；是否对对象的引用计数有所增加。

• 首先是copy，它是对原先对象A的一个拷贝得到B，对于A对象的引用计数是没有影响的，因为新copy的指针并不指向A，而是指向B，此时B的引用计数为1。
• weak是对原先指针的一个简单拷贝，但是指向对象的引用计数不会增加，也就说，系统是否该对象，与weak指针无关。对象释放后，指针置为nil。不能修饰基本数据类型。
• strong也是对原先指针的一个简单拷贝，指向对象的引用计数加1。
• assign是对原先指针的拷贝，对象引用计数不会增加，可以修饰基本数据类型。但是对象释放后，指针不会置为nil，所以建议，除非是修饰基本数据类型，否则其它不使用assign。
• retain对原先指针的拷贝，引用计数加1。

除了copy，其它四个关键字都是一一对应的，weak弱引用 => strong强引用，assign弱引用 => retain强引用。

ARC下修饰对象的默认关键字为strong，记得修饰基本数据类型使用assign就对了，然后就要关注引用计数的变化了。

另外在iOS开发中，有一个常见的问题：delegate为什么用weak？

例如controller中，该controller有一个tableview的强引用（tableview引用计数count=1），设置tableview的delegate为controller自身，那么tableview也有一个对controller的强引用（controller的引用计数count=1）。

释放controller引用计数为1，controller不能被释放，tableview也不能释放。

释放的原则是：最开始的类被释放后，会导致其成员有一些对象的引用计数为0，那么就可以逐步释放下去。假设这个叫做向前释放，那么如果后面有一个类使用强引用指向前面的类，那么会导致前面的类的retainCount > 0，而不能释放，造成内存泄漏。（后面的类可都看做前面的类的成员变量）

解决的办法就是，如果需要在后面的类指向前面的类，那么可以使用weak修饰该指针。也就说，在tableview中的delegate要使用weak修饰。

MRR手动内存管理

最新Xcode默认是使用ARC内存管理的，如果需要使用MRR，可以在PROJECT -> Build Settings中找到Objective-C Automatic Reference Couting，将其设置为NO。

MRR下，使用alloc、new、copy、mutableCopy，初始对象的引用计数为1，使用retainCount方法可以获取对象的引用计数，使用retain可以增加引用计数，使用release减少引用计数。

下面是一个MRR的实例：

#import <Foundation/Foundation.h>

@interface SampleClass:NSObject
- (void)sampleMethod;
@end

@implementation SampleClass
- (void)sampleMethod {
   NSLog(@"Hello, World! \n");
}

- (void)dealloc  {
  NSLog(@"释放对象");
  [super dealloc];
}

@end

int main() {
   // 初始引用计数为1
   SampleClass *sampleClass = [[SampleClass alloc]init];
   [sampleClass sampleMethod];
   
   NSLog(@"初始分配后引用计数: %d", 
   [sampleClass retainCount]);
   [sampleClass retain];
   
   NSLog(@"retian后引用计数: %d", [sampleClass retainCount]);
   [sampleClass release];
   NSLog(@"release后引用计数: %d", [sampleClass retainCount]);
   [sampleClass release];
   NSLog(@"在此之前将调用SampleClass dealloc");
   
   // 将指针设置为nil，防止野指针
   sampleClass = nil;
   return 0;
}

ARC内存管理

ARC内存管理是默认的方式，若无特殊情况，强烈建议使用ARC内存管理方式。

ARC内存管理是基于OC的NSObject对象提供的方法以及运行时，OC自动管理对象的引用计数的变化，而且，在ARC模式下，不能显式调用retain、release和dealloc等。

若要尽快释放对象，可将指针设置为nil，这还要看是否还有其它强引用指向该对象，如果没有则释放，否则需要等其它强引用释放才会释放该对象。

但是可以重写对象的dealloc方法，不过仍然不需要显式调用[super dealloc]，重写该方法可以做一些对象成员的释放工作，例如释放C语言中的结构体。

另外@autoreleasepool，最新OC编程是不需要使用的。

下面是ARC的一个简单例子：

#import <Foundation/Foundation.h>

@interface SampleClass:NSObject
- (void)sampleMethod;
@end

@implementation SampleClass
- (void)sampleMethod {
   NSLog(@"Hello, World! \n");
}

- (void)dealloc  {
  NSLog(@"释放对象");
}

@end

int main() {
   SampleClass *sampleClass = [[SampleClass alloc]init];
   [sampleClass sampleMethod];
   sampleClass = nil; // 对象指针设置为nil，该对象的retainCount=0，即被自动释放
   return 0;
}