iOS中引用計數記憶體管理機制分析總結（NSString引用計數為-1的情況）

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在 iOS 中引用計數是記憶體的管理方式，雖然在 iOS5 版本中，已經支援了自動引用計數管理員模式，但理解它的運行方式有助於我們瞭解程式的運行原理，有助於 debug 程式。
   作業系統的記憶體管理分成堆和棧。

   在堆中分配的記憶體，都適用引用計數模式；在棧中則不是。

   NSString 定義的對象是儲存在棧中，所以它沒有引用計數，不是通過引用計數對記憶體進行管理的。之前我在一篇部落格上看，說常量的引用計數會是一個很大的整數，測試的結果顯示它是－1. 對該對象進行 retain 操作，不好改變它的 retainCount 值。

   MutableNSString 定義的對象，需要先分配堆中的記憶體空間，再初始化才能使用。它是採用引用計數管理記憶體的。對該對象做 retainCount 操作則每次增加一個。

   其實，引用計數是對記憶體地區的空間管理方式，是應從記憶體塊的視角去看的。任何對象都是指向記憶體塊的指標，有多少個指標指向這個記憶體塊，這個記憶體塊就有多少個引用計算。
   如果沒有任何指標指向該記憶體塊了，很明顯，該記憶體塊就沒有對象引用了，引用計算就是 0, 系統會認為該記憶體地區已經空閑，於是立即清理，也就是更新一下管理堆的鏈表中某個標示位。

     測試方法如下：

     在 xcode 中建立一個非 arc 的項目，單視圖即可。建立一個按鈕的操作方法。

     - (IBAction)testRC:(id)sender {

     NSInteger i;
     i=self.i_test;

     if((i%2)==1)
     {
     NSString * [email protected]"welcome";
     NSString * [email protected]"mlgb";
     NSString * str3;
     NSString * [email protected]"welcome";
     NSLog(@"str1 addr is %p",str1); // 你會發現str1與str2兩個指標指向了同一個記憶體
     NSLog(@"str2 addr is %p",str3);
     NSLog(@"str3 addr is %p",str3);
     NSLog(@"str4 addr is %p",str4);

     NSLog(@"str1 retainCount is %i",[str1 retainCount]); // str1與str2是開闢在堆中，因此不能用引用計數來管理記憶體，這裡為-1
     NSLog(@"str2 retainCount is %i",[str2 retainCount]);
     //NSLog(@"str3 retainCount is %i",[str3 retainCount]); 該使用會導致 crash ，因為 str3 沒有指向任何記憶體地區。


     str3=[str1 retain];
     NSLog(@"str3=[str1 retain];");
     NSLog(@"str1 retainCount is %i",[str1 retainCount]);
     NSLog(@"str3 retainCount is %i",[str3 retainCount]);
     str3=[str2 retain];
     NSLog(@"str3=[str2 retain];");
     NSLog(@"str2 retainCount is %i",[str1 retainCount]);
     NSLog(@"str3 retainCount is %i",[str2 retainCount]);

     /*
     結果如下：
     2014-10-09 17:12:57.887 mutableCopy)[4402:60b] str1 addr is 0x3598
　　2014-10-09 17:12:57.888 mutableCopy)[4402:60b] str2 addr is 0x35a8
　　2014-10-09 17:12:57.889 mutableCopy)[4402:60b] str3 addr is 0x1
　　2014-10-09 17:12:57.889 mutableCopy)[4402:60b] str4 addr is 0x3598

     在棧中，內容相同的對象 str1 和 str4 ，都分配在一個記憶體地區中，這點是 c 編譯器的功能，有利於記憶體使用量的效率。

　　2014-10-09 17:20:57.132 mutableCopy)[4504:60b] str1 retainCount is -1
　　2014-10-09 17:20:57.132 mutableCopy)[4504:60b] str2 retainCount is -1
　　2014-10-09 17:20:57.132 mutableCopy)[4504:60b] str3=[str1 retain];
　　2014-10-09 17:20:57.133 mutableCopy)[4504:60b] str1 retainCount is -1
　　2014-10-09 17:20:57.134 mutableCopy)[4504:60b] str3 retainCount is -1
　　2014-10-09 17:20:57.134 mutableCopy)[4504:60b] str3=[str2 retain];
　　2014-10-09 17:20:57.135 mutableCopy)[4504:60b] str2 retainCount is -1
　　2014-10-09 17:20:57.135 mutableCopy)[4504:60b] str3 retainCount is -1

     */
}
else
{


    NSMutableString * mstr1=[[NSMutableString alloc] initWithString: @"welcome" ];
    NSMutableString * mstr2=[[ NSMutableString alloc ] initWithString : @"mlgb" ];
    NSMutableString * mstr3;
    NSMutableString * mstr4=[[ NSMutableString alloc ] initWithString : @"welcome" ];

    NSLog( @"mstr1 addr is %p" ,mstr1);
    NSLog( @"mstr2 addr is %p" ,mstr2);
    NSLog( @"mstr3 addr is %p" ,mstr3);
    NSLog( @"mstr4 addr is %p" ,mstr4);

    NSLog( @"mstr1 retainCount is %i" ,[mstr1 retainCount]);
    NSLog( @"mstr2 retainCount is %i" ,[mstr2 retainCount]);
    //NSLog(@"mstr3 retainCount is %i",[mstr3 retainCount]);該使用會導致 crash ，因為 str3 沒有指向任何記憶體地區。

    mstr3=[mstr1 retain];
    NSLog( @"mstr3=[mstr1 retain];" );

    NSLog( @"mstr1 retainCount is %i" ,[mstr1 retainCount]);
    NSLog( @"mstr3 retainCount is %i" ,[mstr3 retainCount]);
    NSLog( @"mstr3 addr is %p" ,mstr3);

    mstr3=[mstr2 retain];
    NSLog( @"mstr3=[mstr2 retain];" );
    NSLog( @"mstr2 retainCount is %i" ,[mstr1 retainCount]);
    NSLog( @"mstr3 retainCount is %i" ,[mstr2 retainCount]);
    NSLog( @"mstr3 addr is %p" ,mstr3);

    /*

     2012-07-14 11:07:36.652 testMem[878:f803] mstr1 addr is 0x68706b0
     2012-07-14 11:07:36.655 testMem[878:f803] mstr2 addr is 0x6876040
     2012-07-14 11:07:36.656 testMem[878:f803] mstr3 addr is 0x2a35
     2012-07-14 11:07:36.657 testMem[878:f803] mstr4 addr is 0x686fbf0

　　在堆中，內容相同的對象 str1 和 str4 ，都分配在不同記憶體地區中。

　　2014-10-09 17:32:49.783 mutableCopy)[4621:60b] mstr1 retainCount is 1
　　2014-10-09 17:32:49.783 mutableCopy)[4621:60b] mstr2 retainCount is 1
　　2014-10-09 17:32:49.784 mutableCopy)[4621:60b] mstr3=[mstr1 retain];
　　2014-10-09 17:32:49.784 mutableCopy)[4621:60b] mstr1 retainCount is 2
　　2014-10-09 17:32:49.785 mutableCopy)[4621:60b] mstr3 retainCount is 2
　　2014-10-09 17:32:49.785 mutableCopy)[4621:60b] mstr3 addr is 0x8e0e000
　　2014-10-09 17:32:49.785 mutableCopy)[4621:60b] mstr3=[mstr2 retain];
　　2014-10-09 17:32:49.785 mutableCopy)[4621:60b] mstr2 retainCount is 2
　　2014-10-09 17:32:49.785 mutableCopy)[4621:60b] mstr3 retainCount is 2
　　2014-10-09 17:32:49.786 mutableCopy)[4621:60b] mstr3 addr is 0x8e0daa0


     */


}

self .i_test= self .i_test+ 1 ;

}


簡而言之，引用計數實際上是指向其記憶體地區的指標數，從記憶體塊的角度去理解，就很容易理解了。

iOS中引用計數記憶體管理機制分析總結（NSString引用計數為-1的情況）