內(nèi)存管理（一）MRC

管的誰

在Objective-C中創(chuàng)建的對象都分配在堆區(qū)，內(nèi)存管理針對的也是這塊區(qū)域。

引用計數(shù)

Objective-C內(nèi)存管理的核心其實引用計數(shù)，引用計數(shù)（Reference Count）是一個簡單而有效的管理對象生命周期的方式。當我們創(chuàng)建一個新對象的時候，它的引用計數(shù)為 1，當有一個新的指針指向這個對象時，我們將其引用計數(shù)加 1，當某個指針不再指向這個對象時，我們將其引用計數(shù)減 1，當對象的引用計數(shù)變?yōu)?0 時，說明這個對象不再被任何指針指向了，這個時候我們就可以將對象銷毀，回收內(nèi)存

Objective-C有兩種內(nèi)存管理機制：手動管理（MRC）和自動管理（ARC）。目前基本上開發(fā)用的都是ARC。最開始學習iOS的時候也用過MRC，先介紹下MRC的機制。

MRC

操作對象的四種方式：

• 生成并持有對象：alloc/new/copy/mutableCopy等， retainCount ：+1
• 持有對象：retain，retainCount ：+1
• 釋放對象：release，retainCount ：-1
• 廢棄對象：dealloc， 自動釋放內(nèi)存

內(nèi)存管理的四個法則：

• 自己生成的對象，自己持有
• 非自己生成的對象，自己也能持有
• 不再需要自己持有對象的時候釋放對象
• 非自己持有的對象無法釋放

示例代碼

自己生成的對象，自己持有：

以 alloc/new/copy/mutableCopy 等方法創(chuàng)建的對象歸調(diào)用者持有

- (void)test1 {id obj0 = [NSObject alloc]; // 創(chuàng)建一個NSObject對象返回給變量obj, 并且歸調(diào)用者持有NSLog(@"obj0 引用計數(shù)%ld",CFGetRetainCount((__bridge CFTypeRef)obj0)); }

輸出

obj0 引用計數(shù)1

分析
創(chuàng)建一個NSObject對象返回給變量obj, 并且歸調(diào)用者持有
alloc創(chuàng)建對象的過程看我這篇文章

非自己生成的對象，自己也能持有：

alloc/new/copy/mutableCopy 等方法以外的方式創(chuàng)建的對象不歸調(diào)用者持有

- (void)test2 {id obj = [NSMutableArray array];id obj2 = [obj retain];NSLog(@"obj2 引用計數(shù)%ld",CFGetRetainCount((__bridge CFTypeRef)obj2)); }

輸出

obj2 引用計數(shù)2

分析

非自己生成的對象，且該對象存在是通過autorelease來實現(xiàn)的。autorelease提供了一種使得對象在超出生命周期后能正確的被釋放(通過調(diào)用release方法)機制，以便于將對象返回給調(diào)用者，讓調(diào)用者持有后再釋放對象。否則對象還沒來得及被調(diào)用者持有就被系統(tǒng)釋放了。調(diào)用autorelease后對象不會立刻被釋放，而是被注冊到autoreleasepool中，然后當autoreleasepool結(jié)束被銷毀的時候，才會調(diào)用對象的release方法釋放對象

不在需要自己持有的對象時釋放

- (void)test3 {Person *p = [[Person alloc] init];[p release]; }

非自己持有的對象無法釋放：

由于當前的調(diào)用者并不持有該對象，不能進行釋放操作，否則導致程序崩潰

- (void)test4 {// 由于當前的調(diào)用者并不持有改對象，不能進行釋放操作，否則導致程序崩潰。 // 如果要釋放該對象，需要先對對象進行retain操作。id obj = [NSMutableArray array];[obj release]; }

代碼改成這樣

注意：如果返回給obj的是NSMutableArray對象，會導致程序崩潰，但是如果是NSArray就不會

- (void)test5 {id obj = [NSMutableArray array];[obj retain]; // 當前調(diào)用者obj持有NSMutableArray對象NSLog(@"obj 引用計數(shù)%ld",CFGetRetainCount((__bridge CFTypeRef)obj));[obj release]; }

分析

如果要釋放該對象，需要先對對象進行retain操作

屬性的引用計數(shù)情況

定義一個Person類
代碼如下

@interface Person : NSObject @property(nonatomic, copy) NSString *name; + (Person *)create;@end@implementation Person+ (Person *)create {Person *per = [[Person alloc] init];[per autorelease];return per; }- (void)dealloc {NSLog(@"%s",__func__);[super dealloc]; } @end

VC代碼

@interface VC2 () @property (nonatomic, copy) NSArray *array; @property (nonatomic, retain) Person *per; @end- (void)viewDidLoad {[super viewDidLoad];self.view.backgroundColor = [UIColor orangeColor];[self test6]; } - (void)test6 {self.array = [[NSArray alloc] initWithObjects:@1, nil];NSLog(@"array 引用計數(shù)%ld",CFGetRetainCount((__bridge CFTypeRef)_array)); }

輸出

array 引用計數(shù)2

上面不是說過 alloc創(chuàng)建一個對象并且返回給調(diào)用者持有 引用計數(shù)為1嗎？
這里為什么此時對象的引用計數(shù)是2呢？

分析

了解屬性的細節(jié) 看我這篇文章
OC語言中 .語法 其實就是調(diào)用setter方法
@property (nonatomic, retain) Person *per;
定義per 屬性時候 是retain關鍵字 所以生成的標準setter方法內(nèi)部會進行retain操作

- (void)setArray:(NSArray *)array {if(_array != array) {[_array release]; _array = [array retain]; // retain新值} }

所以此時對象的內(nèi)存引用情況是：alloc創(chuàng)建時retainCount為1，setter方法中retain了一次引用計數(shù)加1，所以此時retainCount變?yōu)榱?

類似于如下操作：

NSArray *temp = [[NSArray alloc] initWithObjects:@1, nil]; 引用計數(shù)+1 self.array = temp; 引用計數(shù)+1

所以一般在使用屬性賦值的時候一般這么寫：
用autorelease抵消一次retain操作

self.array = [[[NSArray alloc] initWithObjects:@2, nil] autorelease];

或者這樣

NSArray *temp = [[NSArray alloc] initWithObjects:@1, nil]; self.array = temp; [temp release];

理解了上面，我們用Person類 觀察下有沒有內(nèi)存泄漏

- (void)viewDidLoad {[super viewDidLoad];self.view.backgroundColor = [UIColor orangeColor];[self test7]; }- (void)test7 {self.per = [[[Person alloc] init] autorelease];// alloc1次 setter方法一次 所以是2 // autorelease在NSLog時候 還沒有釋放Person對象 所以還是2，但是終究會 -1NSLog(@"per 引用計數(shù)%ld",CFGetRetainCount((__bridge CFTypeRef)_per)); }// autorelease1次 VC delloc中 1次 所以Person對象最終會被釋放 - (void)dealloc {[_per release];NSLog(@"%s",__func__);[super dealloc]; }

輸出

per 引用計數(shù)2 [Person dealloc] [VC2 dealloc]

分析
都能夠正常銷毀，不存在內(nèi)存泄漏
autorelease延遲釋放抵消一次 放棄Person所有權
生成的標準的setter方法，不會自動的在dealloc中生成release的代碼，所以要手動的重寫dealloc方法，加上release的代碼
VC delloc中 在發(fā)送一條 release 所以Person對象最終會被銷毀
為了防止野指針, 可以加上nil

- (void)dealloc {[_per release];_per = nil;NSLog(@"%s",__func__);[super dealloc]; }

大家一定要搞清楚什么是野指針 本篇簡單說下野指針和僵尸對象 詳細的底層原理可以看我這篇文章

野指針和僵尸對象

野指針

指向一個已經(jīng)被刪除的對象或者訪問受限內(nèi)存區(qū)域的指針就是野指針，野指針不是nil指針，而是指向了垃圾內(nèi)存的指針

野指針的場景：

1、 對象釋放后，指針沒有置空

• 使用unsafe_unretained修飾符，對象釋放后，沒有手動置為nil
• KVO沒有移除觀察者

2、對象提前釋放

• 異步函數(shù)中block使用的self沒有強引用，導致外部已經(jīng)釋放掉，但是里面還在使用

3、對象多次釋放

• 多個線程同時對某個對象賦值但沒有加鎖，就可能多次release

僵尸對象

一個已經(jīng)被釋放掉的對象就是僵尸對象
一個OC對象的引用計數(shù)為0，調(diào)動dealloc后銷毀之后，就是僵尸對象。
一個對象雖然被銷毀掉了，但是數(shù)據(jù)依然在內(nèi)存中，所以如果通過野指針去訪問僵尸對象，一旦這個僵尸對象的內(nèi)存已經(jīng)被分配給其他人了，就會出錯。

為什么不開啟僵尸對象檢測？
這樣每次通過指針訪問對象的時候都會檢查是否為僵尸對象，這樣很影響效率

為什么每次不去把內(nèi)存上的數(shù)據(jù)清零？
沒必要，影響效率， 數(shù)據(jù)每次都是覆蓋。

例子：

@interface Person : NSObject @property(nonatomic, strong)NSString *name; @end@implementation Person- (void)dealloc {NSLog(@"%s",__func__);[super dealloc]; } @end@implementation ViewController// crash - (void)viewDidLoad {[super viewDidLoad];Person *person = [[Person alloc] init];Person *__unsafe_unretained wp = person;person.name = @"yang";[person release];NSLog(@"wp==%@",wp.name); }

輸出崩潰
Thread 1: EXC_BAD_ACCESS (code=EXC_I386_GPFLT)

Printing description of person: <Person: 0x600000e683e0> (lldb) x/5gx 0x600000e683e0 0x600000e683e0: 0x000000010a944530 0x000000010a93f040 0x600000e683f0: 0x0000000000000000 0x0000000000000000 0x600000e68400: 0x0000000000000000 (lldb) p person (Person *) $0 = 0x0000600000e683e0 (lldb) p wp (Person *) $1 = 0x0000600000e683e0 -[Person dealloc] (lldb) p wp (Person *) $2 = 0x0000600000e683e0 (lldb) 0x600000e683e0對象已經(jīng)釋放了 但是wp指針變量還指向0x600000e683e0對象 0x600000e683e0現(xiàn)在就屬于僵尸對象 wp就是野指針 會造成程序崩潰

分析

wp指針弱引用[Person alloc] 對象 不影響對象釋放
0x600000e683e0對象已經(jīng)釋放了 但是wp指針變量還指向0x600000e683e0對象 0x600000e683e0現(xiàn)在就屬于僵尸對象 wp就是野指針 會造成程序崩潰

把指針設為nil之后

- (void)viewDidLoad {[super viewDidLoad];Person *person = [[Person alloc] init];Person *__unsafe_unretained wp = person;person.name = @"yang";[person release];person= nil;wp = nil;NSLog(@"wp==%@",wp.name); }

輸出

-[Person dealloc] wp==(null)

或者使用 __weak

- (void)viewDidLoad {[super viewDidLoad];Person *person = [[Person alloc] init];Person *__weak wp = person;person.name = @"yang";[person release];person= nil;NSLog(@"wp==%@",wp.name); }

輸出

(lldb) p wp (Person *) $0 = 0x00006000018487e0 -[Person dealloc] (lldb) p wp (Person *) $1 = nil (lldb)

兩種方式都可以保證程序正常運行

思考個問題

Q： 既然 __weak 更安全，那么為什么已經(jīng)有了 __weak 還要保留 __unsafe_unretained ？
1、__weak僅在ARC中才能使用，而MRC只能使用__unsafe_unretained
2、__weak對性能會有一定的消耗，當一個對象dealloc時，需要遍歷對象的weak表，把表里的所有weak指針變量值置為nil，指向?qū)ο蟮膚eak指針越多，性能消耗就越多。所以__unsafe_unretained比__weak快。當明確知道對象的生命周期時，選擇__unsafe_unretained會有一些性能提升。
比如，MyViewController 持有 MyView，MyView 需要調(diào)用 MyViewController 的接口。MyView 中就可以存儲__unsafe_unretained MyViewController *_viewController
對于__weak底層源碼分析可以看我這篇文章

下篇文章我們繼續(xù)總結(jié)ARC

后記

記得在《尋夢環(huán)游記》里對于一個人的死亡是這樣定義的：當這個這個世界上最后一個人都忘記你時，就迎來了終極死亡。類比于引用計數(shù)，就是每有一個人記得你時你的引用計數(shù)加1，每有一個人忘記你時，你的引用計數(shù)減1，當所有人都忘記你時，你就消失了，也就是從內(nèi)存中釋放了。

如果再深一層，包含我們后面要介紹的ARC中的強引用和弱引用的話，那這個記住的含義就不一樣了。強引用就是你摯愛的親人，朋友等對你比較重要的人記得你，你的引用計數(shù)才加1。

而弱引用就是那種路人，一面之緣的人，他們只是對你有一個印象，他們記得你是沒有用的，你的引用計數(shù)不會加1。當你摯愛的人都忘記你時，你的引用計數(shù)歸零，你就從這個世界上消失了，而這些路人只是感覺到自己記憶中忽然少了些什么而已。

外鏈

1、iOS屬性的底層原理
2、__weak實現(xiàn)底層原理
3、野指針僵尸對象底層原理

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的内存管理（一）MRC的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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