Objective-C學習筆記_記憶體管理(一)

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一、記憶體管理的?式

大家都去過圖書館，而圖書館裡的書是可以借出的。我們來設想這樣一個情境，大家都去借書，但是從來沒有人去還書，那麼最後，這個圖書館會因為無書可借而倒閉，每個人都沒法再使用圖書館。電腦也是這樣，當程式運行結束時，作業系統將回收其佔用的資源。但是，只要程式運行就會佔用資源，如果不進行清理已經不用的資源，資源最終將被耗盡，程式將崩潰。

學會記憶體管理我們就明白什麼時候由你釋放對象，什麼時候你不能釋放。C語言中通過malloc、calloc、realloc和free搭配對記憶體進行管理。但是，C中的記憶體管理極易引起記憶體泄露和野指標異常（有關C語言記憶體泄露的問題，不是本博文的重點，對此不做過多贅述。詳情會在後續的博文中專門講解C記憶體問題。），而Objective-C對此進行了最佳化。

iOS應用程式出現Crash(閃退)，90%以上的原因是記憶體問題。在一個擁有數?個甚至是上百個類的工程裡，尋找記憶體問題極其困難。瞭解記憶體常見問題，能幫我們減少出錯幾率。記憶體問題體現在兩個?面：記憶體溢出、野指標異常。

記憶體溢出

iOS給每個應?程式提供了一定的記憶體，?於程式的運行。iPhone 3GS記憶體30M左右，iPhone 5S記憶體80M左右。一旦超出記憶體上限，程式就會Crash。程式中最占記憶體的就是圖?、?頻、視頻等資源檔。3.5寸非Retina（視網膜）螢幕（320*480）放一張全屏圖片，佔用位元組數320*480*4（一個像素佔4個位元組，存放RGBA），即：600k Bytes。iPhone 3GS同時讀取60張圖片就會Crash。4寸螢幕（320*568），實際像素640*1136，程式存放一張全屏圖片，佔用位元組數640*1136*4，即2.77M Bytes。iPhone 5S同時讀取40張圖片就會Crash。

野指標異常

對象記憶體空間已經被系統回收，仍然使?指標操作這塊記憶體。野指標異常是程式crash的主要原因。代碼量越?的程式，越難找出野指標的位置。瞭解記憶體管理，能幫我們提升程式效能，?大減少調試bug時間。

記憶體管理的?式

記憶體回收（gc）：程式員只需要開闢記憶體空間，不需要用代碼顯示地釋放，系統來判斷哪些空間不再被使用，並回收這些記憶體空間，以便再次分配。整個回收的過程不需要寫任何代碼，由系統自動完成記憶體回收。Java開發中一直使?的就是記憶體回收技術。

人工引用計數 MRC（Manual Reference Count）：記憶體的開闢和釋放都由程式碼進?控制。相對記憶體回收來說，對記憶體的控制更加靈活，可以在需要釋放的時候及時釋放，對程式員的要求較高，程式員要熟悉記憶體管理的機制。

?動引用計數 ARC（Auto Reference Count）：Xcode4.2及以上版本具有自動管理記憶體ARC機制，iOS 5.0的編譯器特性，它允許使用者只開闢空間，不用去釋放空間。它不是記憶體回收。本質是MRC，只是編譯器協助程式員預設加了釋放的代碼。

iOS的記憶體管理

• iOS支援兩種記憶體管理方式：ARC 和 MRC。
• MRC的記憶體管理機制是：引用計數。
• ARC基於MRC。

二、記憶體管理機制及影響引用計數的方法引用計數

實際開發中，可能會遇到兩個以上的指標使用同一塊記憶體。C語言無法記錄記憶體使用量者的個數。Objective-C採用引用計數機制管理記憶體，當一個新的引用指向對象時，引用計數器就遞增，當去掉一個引用時，引用計數就遞減。當引用計數到零時，該對象就將釋放佔有的資源。

影響引?計數的方法

+ alloc：開闢記憶體空間，讓被開闢的記憶體空間的引用計數變為1。這是由0到1的過程。

- retain：引?計數加1，如果記憶體空間之前引用計數為1，retain之後變為2，如果引用計數是5，retain之後變為6。

- copy：把某一記憶體地區的內容拷貝一份，拷貝到新的記憶體空間裡去，被拷貝地區的引用計數不變，新的記憶體地區的引用計數為1。copy可以這樣理解，如果指標A和指標B不想互相牽扯，A管理A的記憶體，B管理B的記憶體。

- release：引用計數減1，如果記憶體空間之前引用計數為4，release之後變為3，如果之前引用計數為1，release之後變為0，記憶體被系統回收。

- autorelease：未來的某一時刻（程式運行出自動釋放池）引用計數減1。如果記憶體之前引用計數為4，autorelease之後仍然為4，未來某個時刻會變為3。

- dealloc：繼承自父類的方法，當對象引用計數為0的時候，由對象自動調用。在dealloc方法中對變數的釋放順序與初始化的順序相反，在最後調用[super init]。

autoreleasepool的使?

通過autoreleasepool控制autorelease對象的釋放。

向一個對象發送autorelease訊息，這個對象何時釋放，取決於autoreleasepool。

NSAutoreleasePool *pool= [[NSAutoreleasePool alloc] init];Person *p = [[Person alloc] init];  //  retainCount為1[p retain];  //  retainCount為2[p autorelease];  //  retainCount為2 未來的某個時刻釋放[pool release];  //  此時 autorelease的對象引用計數-1NSLog(@”%d”, [p retainCount]);  //  列印結果為1/* NSAutoreleasePool在ARC模式下運行，會得到編譯錯誤，而不是運行錯誤。作為替代，@autoreleasepool{}被引入。本例只是實現簡單效果。 */

NSAutoreleasePool *pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init]; 和 [pool release];就像一對括弧，[xxx autorelease];必須寫在兩者之間。[xxx autorelease];出現在了兩者之間，pool就會把接收autorelease的對象給儲存起來（以棧的方式，把對象壓入棧）當[pool release];的時候，pool會向之前儲存的對象逐一發送release訊息（對象出棧，越晚autorelease的對象，越早接收release訊息）。

在iOS 5之後，不再推薦使用NSAutoreleasePool類，使用@autoreleasepool{}替代。之前寫在NSAutoreleasePool *pool = [[NSAutoreleasePool
alloc] init]; 和 [pool release];之間的代碼，需要寫在@autoreleasepool{}的大括弧裡。出了大括弧，自動釋放池才向各個對象發送release訊息。

三、記憶體管理的原則

引用計數的增加和減少相等，當引用計數降為0之後，不應該再使?這塊記憶體空間。凡是使用了alloc、retain或者copy讓記憶體的引用計數增加了，就需要使用release或者autorelease讓記憶體的引?計數減少。在一段代碼內，增加和減少的次數要相等。

四、copy

跟retain不同，一個對象想要copy，?成?己的副本，需要實現NSCopying協議，定義copy的細節（如何copy）。如果類沒有接受NSCopying協議而給對象發送copy訊息，會引起crash。

copy分為深copy和淺copy。我們經常使用（包括下面例子）的是淺copy，至於區別會在後續的博文中詳細敘述。

copy?法的實現

Person.h?件

@interface Person : NSObject<NSCopying>@property (nonatomic, retain) NSString *name;@property (nonatomic, assign) int age;@end

Person.m?件

@implementation Person- (id)copyWithZone:(NSZone *)zone{  Person *p = [[Person allocWithZone:zone] init];  p.age = self.age;  p.name = self.name;  return p;}

main.m?件

Person *p = [[Person alloc] init];p.name = @”張三”;p.age = 20;Person *p2 = [p copy];//  p2是p的副本。p2.name與p.name一樣。p2.age與p.age一樣。

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