Obj-C 内存管理

内存管理是任何编程语言中最重要的一项过程。它是分配对象内存（当需要时）并在不再需要时释放内存的过程。

管理对象内存是一个性能问题；如果应用程序不释放不需要的对象，则其内存占用量会增加，从而导致性能下降。

Objective-C 内存管理技术可以大致分为两种类型。

• “手动保留-释放”或 MRR
• “自动引用计数”或 ARC

“手动保留-释放”或 MRR

在 MRR 中，我们通过自己跟踪对象来显式管理内存。这是使用引用计数模型实现的，该模型由 Foundation 类 NSObject 与运行时环境一起提供。

MRR 和 ARC 之间的唯一区别在于，在 MRR 中，retain 和 release 由我们手动处理，而在 ARC 中，则由系统自动处理。

下图展示了 Objective-C 中内存管理的工作原理示例。

上图显示了类 A 对象的内存生命周期。如您所见，保留计数显示在对象下方，当对象的保留计数变为 0 时，该对象将被完全释放，并且其内存将被释放供其他对象使用。

类 A 对象首先使用 NSObject 中可用的 alloc/init 方法创建。现在，保留计数变为 1。

现在，类 B 保留类 A 的对象，类 A 对象的保留计数变为 2。

然后，类 C 创建对象的副本。现在，它被创建为类 A 的另一个实例，实例变量具有相同的值。在这里，保留计数为 1，而不是原始对象的保留计数。图中虚线表示这一点。

类 C 使用 release 方法释放复制的对象，保留计数变为 0，因此对象被销毁。

对于初始的类 A 对象，保留计数为 2，并且必须释放两次才能销毁它。这是通过类 A 和类 B 的 release 语句完成的，它们分别将保留计数递减到 1 和 0。最后，对象被销毁。

MRR 基本规则

• 我们拥有我们创建的任何对象：我们使用名称以“alloc”、“new”、“copy”或“mutableCopy”开头的方法创建对象

• 我们可以使用 retain 获取对象的所有权：接收到的对象通常保证在其接收到的方法内保持有效，并且该方法也可以安全地将对象返回给其调用者。我们在两种情况下使用 retain -

  • 在访问器方法或 init 方法的实现中，获取我们想要存储为属性值的对象的所有权。

  • 防止对象因其他操作的副作用而失效。

• 当我们不再需要它时，我们必须放弃我们拥有的对象的所有权：我们通过向对象发送 release 消息或 autorelease 消息来放弃对象的所有权。在 Cocoa 术语中，放弃对象的所有权因此通常称为“释放”对象。

• 您不得放弃您不拥有的对象的所有权：这只是先前策略规则的推论，已明确说明。

#import <Foundation/Foundation.h>

@interface SampleClass:NSObject
- (void)sampleMethod;
@end

@implementation SampleClass
- (void)sampleMethod {
   NSLog(@"Hello, World! \n");
}

- (void)dealloc  {
  NSLog(@"Object deallocated");
  [super dealloc];
}

@end

int main() {
   
   /* my first program in Objective-C */
   SampleClass *sampleClass = [[SampleClass alloc]init];
   [sampleClass sampleMethod];
   
   NSLog(@"Retain Count after initial allocation: %d", 
   [sampleClass retainCount]);
   [sampleClass retain];
   
   NSLog(@"Retain Count after retain: %d", [sampleClass retainCount]);
   [sampleClass release];
   NSLog(@"Retain Count after release: %d", [sampleClass retainCount]);
   [sampleClass release];
   NSLog(@"SampleClass dealloc will be called before this");
   
   // Should set the object to nil
   sampleClass = nil;
   return 0;
}

当我们编译上述程序时，我们将获得以下输出。

2013-09-28 04:39:52.310 demo[8385] Hello, World!
2013-09-28 04:39:52.311 demo[8385] Retain Count after initial allocation: 1
2013-09-28 04:39:52.311 demo[8385] Retain Count after retain: 2
2013-09-28 04:39:52.311 demo[8385] Retain Count after release: 1
2013-09-28 04:39:52.311 demo[8385] Object deallocated
2013-09-28 04:39:52.311 demo[8385] SampleClass dealloc will be called before this

“自动引用计数”或 ARC

在自动引用计数或 ARC 中，系统使用与 MRR 相同的引用计数系统，但它在编译时为我们插入了适当的内存管理方法调用。强烈建议您在新的项目中使用 ARC。如果我们使用 ARC，通常不需要理解本文档中描述的底层实现，尽管在某些情况下它可能会有所帮助。有关 ARC 的更多信息，请参阅 迁移到 ARC 发行说明。

如上所述，在 ARC 中，我们不需要添加 release 和 retain 方法，因为编译器会处理这些方法。实际上，Objective-C 的底层过程仍然相同。它在内部使用 retain 和 release 操作，使开发人员更容易编写代码而无需担心这些操作，从而减少了编写的代码量和内存泄漏的可能性。

还有另一个称为垃圾回收的原理，它与 MRR 一起用于 Mac OS-X，但由于它在 OS-X Mountain Lion 中已被弃用，因此不再与 MRR 一起讨论。此外，iOS 对象从未有过垃圾回收功能。并且使用 ARC，OS-X 中也不再使用垃圾回收。

这是一个简单的 ARC 示例。请注意，这在在线编译器上不起作用，因为它不支持 ARC。

#import <Foundation/Foundation.h>

@interface SampleClass:NSObject
- (void)sampleMethod;
@end

@implementation SampleClass
- (void)sampleMethod {
   NSLog(@"Hello, World! \n");
}

- (void)dealloc  {
  NSLog(@"Object deallocated");
}

@end

int main() {
   /* my first program in Objective-C */
   @autoreleasepool {
      SampleClass *sampleClass = [[SampleClass alloc]init];
      [sampleClass sampleMethod];
      sampleClass = nil;
   }
   return 0;
}

当我们编译上述程序时，我们将获得以下输出。

2013-09-28 04:45:47.310 demo[8385] Hello, World!
2013-09-28 04:45:47.311 demo[8385] Object deallocated