iOS 内存管理 —— MRC & ARC

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基本的内存管理规则

  1. 自己生成的对象自己持有
  2. 非自己生成的对象,自己也能持有
  3. 不再需要自己持有的对象时必须释放
  4. 自己不持有的对象无法释放

MRC

1. 自己生成的对象自己持有

通过以 allocnewcopymutableCopy 等开头的方法生成的对象,自己持有。自己是谁?自己就是该方法的使用者。

以下是栗子:

{
  Person *p1 = [[Person alloc] init];
  ...
  [p1 release];
}

通过 alloc 生成的对象,被 p1 持有,当 p1 不再需要持有该对象时则释放它。如果不释放它,出了作用域就再也访问不到该对象了,也就造成了内存泄漏。

2. 非自己生成的对象,自己也能持有

除了上述提到的四种前缀,通过其他方法创建的对象,都不被自己所持有。

假定 Person 类中有以下方法:

+ (instancetype)object {
  id p = [[Person alloc] init];
  return p;
}

根据命名规则,object 的语义是使用者取得该对象,但不持有。所以使用者会这样调用该方法:

Person *p1 = [Person object];
// 一句话结束,因为使用者认为我不持有该对象,何必release

但我们看到 object 方法中的代码可以发现,p1 其实是持有了该对象(后文有一个 allocObject 方法就是这样),这样一来就造成了内存泄漏。

那好,在 return p 之前加上 [p release] 呢,如果是这样的话 return p 真的是有个p用。

我自己曾经这样想,那我可以在方法外释放呀。因为我忽略了一点,这种方法一般都是对使用者隐藏细节的,所以除了我只有鬼会像下面这样写。

Person *p = [Person object];
[p release];

那么正确的 object 方法应该是这样的:

+ (instancetype)object {
  id p = [[Person alloc] init];
  [p autoreleasepool];
  return p;
}

p 注册到自动释放池,一旦自动释放池的作用域结束 p 也就释放了。

NSAutoreleasePool *pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];
Person *p = [Person object];
[pool drain];
// Person对象被释放

回顾下第一条规则,再举个栗子,如果有一个 allocObject 方法:

+ (instancetype)allocObject {
  id p = [[Person alloc] init];
  return p;
}

在这个方法中没有使用 [p autoreleasepool],因为根据命名规则,allocObject 方法表述的意思是,我创建该对象并持有它。所以使用者会 Person *p = [Person allocObject] 创建对象,当不再需要它的时候 [p release]

3. 不再需要自己持有的对象时必须释放

NSObject 类中有一个 dealloc 方法,当对象的引用计数为0时,该方法会自动被调用,用于释放该对象的内存。如果重写该方法,必须在最后写上 [super dealloc]

除了上文说到的自己生成并持有的对象需要自己释放,还有另一个栗子:

Person *p = [Person object];
// 根据之前的代码,p 不持有 Person 对象
[p retain];
// p 持有该对象了
[p release];
// 释放对象

4. 自己不持有的对象无法释放

Person *p = [[Person alloc] init];
[p release];
[p release];

第一次 release 的时候已经不持有该对象了,第二次也就没啥用。

从书上看到说这样会造成程序崩溃,但是好像并没有,只有控制台输出了一句话:重复 release

另一个栗子:

@autoreleasepool {
  Person *p1 = [Person object];
  [p1 release];
}

按照道理来说,p1 不持有对象,应该不能调用 release 才对,可是上面的代码运行起来也没什么错误。

不知道大神们怎么看。

5. 关于 AutoreleasePool

AutoreleasePool 可以起到一种延时销毁的作用,当 AutoreleasePool 的作用域结束之后,在 AutoreleasePool 中注册的对象会收到 release 的消息,随后将对象销毁。

ARC

1. __strong 修饰符

__strong 修饰符是所有 id 类型和对象类型默认的修饰符,以下两条语句是等价的:

{
  id obj = [[NSObject alloc] init];
  // id __strong obj = [[NSObject alloc] init];
}

obj 出了作用域之后,对 NSObject 对象的强引用消失,该对象则被自动销毁。

上个栗子是针对内存管理的第一条规则,自己生成并持有的对象,在 ARC 模式下自动被释放。下个栗子就是针对第二条规则。

// ARC 模式下:
@autoreleasepool {
  Person *p1 = [Person object];
  ...
}

+ (instancetype)object {
  Person *p = [[self alloc] init];
  return p;
}

ARC 会自动在 return p 之前插入 [p autorelease]p1 默认具有强引用,当出了 autoreleasepool 的作用域之后,p1 的强引用失效,该对象被释放。以上代码应该等价于 MRC 模式下的以下代码:

@autoreleasepool {
  Person *p1 = [Person object];
  [p1 retain];
  ...
  [p1 release];
}

+ (instancetype)object {
  Person *p = [[self alloc] init];
  [p autorelease];
  return p;
}

2. __weak 修饰符

有以下代码:

Person *__weak p1;
NSLog(@"%@", p1);
@autoreleasepool {
  Person *p2 = [Person object];
  p1 = p2;
  NSLog(@"%@", p1);
}
NSLog(@"%@", p1);

运行以上代码可以发现,当 p1 弱引用的对象被销毁后,p1 被自动置为 nil。但是反观 __strong 修饰符:

Person *p1;
@autoreleasepool {
  p1 = [Person object];
  NSLog(@"%@", p1);
}
NSLog(@"%@", p1);

出了 autoreleasepool 的作用域之后,p1 并没有被置为 nil,而且还可以访问到 p1 中的内容,但是既然出了作用域,就不应该再访问其中的内容。