本文介绍 引用计数（Reference Counting） 的原理、MRC（Manual Reference Counting，手动引用计数） 下的规则与配对原则，以及 retain/release/autorelease 的语义与典型用法。ARC 在此基础上由编译器自动插入，见 04-ARC详解。
MRC 是什么（简要介绍）
MRC 即 Manual Reference Counting：由开发者手动调用 retain、release、autorelease 来增加或减少对象的引用计数，从而决定对象何时被释放。在 iOS 5 之前是 Objective-C 的主流方式；理解 MRC 的规则与配对原则，是理解 ARC 和自动释放池的基础。下文的「引用计数原理」与「加一/减一规则」同时适用于 MRC 与 ARC，ARC 只是把这些调用交给编译器自动插入。
一、引用计数原理
1.1 基本思想
- 每个堆上对象维护一个引用计数（retain count）：表示当前有多少处「引用」正在使用该对象。
- 引用计数为 0 时，对象不再被任何引用使用，系统销毁对象并回收内存。
- +1：新增加一处引用（如持有、拷贝得到新指针）；-1：减少一处引用（如不再持有、释放）。
1.2 规则小结
| 事件 | 引用计数变化 |
|---|---|
| 创建对象（alloc/new/copy/mutableCopy） | +1，创建者持有 |
| retain | +1 |
| release | -1 |
| autorelease | 将「稍后 -1」交给当前 AutoreleasePool 处理 |
1.3 流程图：对象生命周期
flowchart LR
A[alloc/new 等] --> B[rc=1]
B --> C{有 retain?}
C -->|是| D[rc+=1]
D --> C
C -->|否| E{有 release/autorelease?}
E -->|是| F[rc-=1]
F --> G{rc==0?}
G -->|是| H[dealloc 回收]
G -->|否| E
二、MRC 下的「加一」与「减一」
2.1 引用计数 +1 的操作
| 方法/操作 | 说明 |
|---|---|
| alloc | 分配内存并返回对象，调用者拥有，rc 初始为 1 |
| new | 等价于 alloc + init，调用者拥有 |
| copy / mutableCopy | 得到新对象，调用者拥有新对象（rc=1） |
| retain | 对已有对象调用，表示多一处引用，rc+1 |
2.2 引用计数 -1 的操作
| 方法/操作 | 说明 |
|---|---|
| release | 立即减少引用计数，rc-1；若 rc 变为 0 则 dealloc |
| autorelease | 将对象加入当前 AutoreleasePool，在池 drain 时对该对象 release（延迟 -1） |
2.3 配对原则（MRC 核心）
- 谁让引用计数 +1，谁就要在合适时机让引用计数 -1（自己 release 或 autorelease）。
- 若只 +1 不 -1 → 泄漏；若多 -1 或对已释放对象再访问 → 野指针/崩溃。
三、伪代码与算法说明
3.1 retain / release 语义（伪代码）
函数 retain(obj):
若 obj == nil: 返回 nil
obj.retainCount += 1
返回 obj
函数 release(obj):
若 obj == nil: 返回
obj.retainCount -= 1
若 obj.retainCount == 0:
调用 obj.dealloc
释放对象内存
3.2 autorelease 语义（伪代码）
函数 autorelease(obj):
若 obj == nil: 返回 nil
将 obj 加入当前线程的 AutoreleasePool 栈顶
返回 obj
// 当 AutoreleasePool pop/drain 时，对池内每个对象调用 release
3.3 MRC 下典型写法示例（Objective-C）
// 创建并持有：alloc 后 rc=1，需要在不使用时 release
NSObject *obj = [[NSObject alloc] init];
// ... 使用 obj ...
[obj release];
// 通过方法返回「已 autorelease」的对象：调用者不拥有，不需 release
- (NSString *)name {
return [[[NSString alloc] initWithFormat:@"name"] autorelease];
}
四、所有权与命名约定（MRC 时代）
- 方法名以 alloc / new / copy / mutableCopy 开头：返回的对象调用者拥有，需负责 release 或 autorelease。
- 其他返回对象的方法：默认约定返回 autorelease 对象，调用者不拥有，不应 release（除非先 retain）。
五、与 ARC 的衔接
ARC 仍基于同一套引用计数规则，只是 retain/release/autorelease 由编译器在编译期自动插入；开发者通过 strong/weak 等修饰符表达所有权，编译器据此生成对应的 retain/release。详见 04-ARC详解。
