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iPhone

内存管理一: 

copy 和 retain 的区别
    copy:建立一个索引计数为1的对象,然后释放旧对象
    retain:释放旧的对象,将旧对象的值赋予输入对象,再提高输入对象的索引计数为1
    那上面的是什么该死的意思呢?
    Copy其实是建立了一个相同的对象,而retain不是:
      比如一个NSString对象,地址为0×1111,内容为@”STR”
      Copy到另外一个NSString之后,地址为0×2222,内容相同,新的对象retain为1,旧有对象没有变化
      retain到另外一个NSString之后,地址相同(建立一个指针,指针拷贝),内容当然相同,这个对象的retain值+1
    也就是说,retain是指针拷贝,copy是内容拷贝。哇,比想象的简单多了…

误释放对象
    问题一:
      value = [array objectAtIndex:n]; //得到一个数组中的对象
      [arry removeObjectAtIndex:n]; //卸载那个对象
      因为value得到了那个对象,但是由于另外一个拥有者release了该对象,所以其实value现在成了摇摆指针(无效数据)

    问题二:
      myArray = [NSArray array];
       ...
      [myArray release];
      NSArray返回的是一个自动释放对象,不仅myArray不应该在一段时间后release,而应该在适当的时候先retain,以防止该array被系统误释放。

    问题三:
      rocket = [rocketLauncher aRocket];
      [rocketLauncher release];
      和array这种数据收集类对象一样,如果我们得到了一个类的子对象而不retain它,那么在原父类被释放的时候,这个rocket其实也会失去其意义。

Cocoa不同内存管理环境下的autorelease
    H 混合内存管理环境:垃圾收集法(Garbage Collection)+索引计数法(Reference Counting)
    虽然大多数情况下混合环境是不被推荐的,但是如果在这个情况下,autorelease需要注意以下事项:
    垃圾收集混合环境下:应该使用drain方法,因为release在GC模式下没有意义
    索引计数环境下:drain和release对于autoreleasepool(自动释放池)的效果相同

对autorelease的误解
    A Cocoa的内存管理分为 索引计数法(Reference Counting/ Retain Count)和 垃圾收集法(Garbage Collection)。而iPhone上目前只支持前者,所以autorelease就成为很多人的“捷径”。
    但是!autorelease其实并不是“自动释放”,不像垃圾收集法,对对象之间的关系侦测后发现垃圾-删除。但是autorelease其实是“延后释放”,在一个运行周期后被标记为autorelease会被释放掉。
    切记小心使用autorelease,理解autorelease,防止在你还需要该对象的时候已经被系统释放掉了。

Interface Builder参与的内存管理问题
    要点:
    如果一个变量在类中被定义为了 IBOutlet 那么你无需对其进行实例化,xib载入器会对其初始化。
    如果一个变量在类中被定义为了 IBOutlet 那么你必须负责将其释放。xib载入器不会帮忙的… …
    *切不要初始化两回,内存会溢出,而且对象锁定也会出错。

关于索引计数(Reference Counting)的问题
    *retain值 = 索引计数(Reference Counting)
    NSArray对象会retain(retain值加一)任何数组中的对象。当NSArray被卸载(dealloc)的时候,所有数组中的对象会被执行一次释放(retain值减一)。不仅仅是NSArray,任何收集类(Collection Classes)都执行类似操作。例如NSDictionary,甚至UINavigationController。
    Alloc/init建立的对象,索引计数为1。无需将其再次retain。
    [NSArray array]和[NSDate date]等“方法”建立一个索引计数为1的对象,但是也是一个自动释放对象。所以是本地临时对象,那么无所谓了。如果是打算在全Class中使用的变量(iVar),则必须retain它。
    缺省的类方法返回值都被执行了“自动释放”方法。(*如上中的NSArray)
    在类中的卸载方法“dealloc”中,release所有未被平衡的NS对象。(*所有未被autorelease,而retain值为1的)

NSString的内存管理
    如下实例:
      aString = @"I am a string that 2 years old, man!";
    这种情况下,字符串储存和管理由系统做,我们不用操心。
      aString = [NSString stringWithFormat:@"I am a string that %d years old, man!",2];
    第二种情况下,我们需要去retain和release这个字符串,系统不管。

Objective-C内存管理
    1,你初始化(alloc/init)的对象,你需要释放(release)它。例如:
      NSMutableArray aArray = [[NSArray alloc] init];
    后,需要
      [aArray release];
    2,你retain或copy的,你需要释放它。例如:
      [aArray retain]
    后,需要
      [aArray release];
    3,被传递(assign)的对象,你需要斟酌的retain和release。例如:
      obj2 = [[obj1 someMethod] autorelease];
      对象2接收对象1的一个自动释放的值,或传递一个基本数据类型(NSInteger,NSString)时:你或希望将对象2进行retain,以防止它在被使用之前就被自动释放掉。但是在retain后,一定要在适当的时候进行释放。

为什么不能直接调用dealloc而是release
    dealloc不等于C中的free,dealloc并不将内存释放,也不会将索引计数(Reference counting)降低。于是直接调用dealloc反而无法释放内存。
    在Objective-C中,索引计数是起决定性作用的。

内存管理二:

 

一 基本原理

Objective-C的内存管理机制与.Net/Java那种全自动的垃圾回收机制是不同的,它本质上还是C语言中的手动管理方式,只不过稍微加了一些自动方法。

1           Objective-C的对象生成于堆之上,生成之后,需要一个指针来指向它。

ClassA *obj1 = [[ClassA alloc] init];

 

2           Objective-C的对象在使用完成之后不会自动销毁,需要执行dealloc来释放空间(销毁),否则内存泄露。

[obj1 dealloc];

         这带来了一个问题。下面代码中obj2是否需要调用dealloc?

ClassA *obj1 = [[ClassA alloc] init];

ClassA *obj2 = obj1;

[obj1 hello]; //输出hello

[obj1 dealloc];

[obj2 hello]; //能够执行这一行和下一行吗?

[obj2 dealloc];

         不能,因为obj1和obj2只是指 针,它们指向同一个对象,[obj1 dealloc]已经销毁这个对象 了,不能再调用[obj2 hello]和[obj2 dealloc]。obj2实际上是个无效指针。

         如何避免无效指针?请看下一条。

 

3           Objective-C采用了引用计数(ref count或者retain count)。对象的内部保存一个数字,表示被引用的次数。例如,某个对象被两个指针所指向(引用)那么它的retain count为2。需要销毁对 象的时候,不直接调用dealloc,而是调用release。release会 让retain count减1,只有retain count等于0,系统才会调用dealloc真正销毁这个对象。

ClassA *obj1 = [[ClassA alloc] init]; //对象生成时,retain count = 1

[obj1 release]; //release使retain count减1,retain count = 0,dealloc自动被调用,对象被 销毁

我们回头看看刚刚那个无效指针的问题,把dealloc改成release解 决了吗?

ClassA *obj1 = [[ClassA alloc] init]; //retain count = 1

ClassA *obj2 = obj1; //retain count = 1

[obj1 hello]; //输出hello

[obj1 release]; //retain count = 0,对象被销毁

[obj2 hello];

[obj2 release];

         [obj1 release]之 后,obj2依然是个无效指针。问题依然没有解决。解决方法见下一条。

 

4           Objective-C指针赋值时,retain count不会自动增加,需要手动retain。

ClassA *obj1 = [[ClassA alloc] init]; //retain count = 1

ClassA *obj2 = obj1; //retain count = 1

[obj2 retain]; //retain count = 2

[obj1 hello]; //输出hello

[obj1 release]; //retain count = 2 – 1 = 1

[obj2 hello]; //输出hello

[obj2 release]; //retain count = 0,对象被销毁

问题解 决!注意,如果没有调用[obj2 release],这个对象的retain count始终为1,不会被销毁,内存泄露。(1-4可以参考附件中的示例程序memman-no-pool.m)

这样的确 不会内存泄露,但似乎有点麻烦,有没有简单点的方法?见下一条。

 

5           Objective-C中引入了autorelease pool(自动释放对象池),在遵守一些规则的情况下,可以自动释放对象。(autorelease pool依然不是.Net/Java那种全自动的垃圾回收机制)

5.1          新生成的对象,只要调用autorelease就行了,无需再调用release!

ClassA *obj1 = [[[ClassA alloc] init] autorelease]; //retain count = 1 但无需调用release

 

5.2         

对于存在指针赋值的情况,代码与前面类似。

ClassA *obj1 = [[[ClassA alloc] init] autorelease]; //retain count = 1

ClassA *obj2 = obj1; //retain count = 1

[obj2 retain]; //retain count = 2

[obj1 hello]; //输出hello

//对于obj1,无需调用(实际上不能调用)release

[obj2 hello]; //输出hello

[obj2 release]; //retain count = 2-1 = 1

 

细心的读者肯定能发现这 个对象没有被销毁,何时销毁呢?谁去销毁它?(可以参考附件中的示例程序memman-with-pool.m)请看下一条。

 

6           autorelease pool原理剖析。(其实很简单的,一定要坚持看下去,否则还是不能理解Objective-C的内存管理机制。)

6.1          autorelease pool不是天生的,需要手动创立。只不过在新建一个iphone项目时,xcode会 自动帮你写好。autorelease pool的真名是NSAutoreleasePool。

NSAutoreleasePool *pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];

6.2          NSAutoreleasePool内部包含一个数组(NSMutableArray),用来保存声明为autorelease的所有对象。如果一个对象声明为autorelease,系统所做的工作就是把这个对象加入到这个数组中去。

ClassA *obj1 = [[[ClassA alloc] init] autorelease]; //retain count = 1,把此 对象加入autorelease pool中

6.3          NSAutoreleasePool自身在销毁的时候,会遍历一遍这个数组,release数组中的每个成员。如果此时数组中成员的retain count为1,那么release之后,retain count为0,对象正式被销 毁。如果此时数组中成员的retain count大于1,那么release之后,retain count大于0,此对象依然没有被销毁,内存泄露。

6.4          默认只有一个autorelease pool,通常类似于下面这个例子。

int main (int argc, const char *argv[])

{

NSAutoreleasePool *pool;

pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];

 

// do something

 

[pool release];

return (0);

} // main

所有 标记为autorelease的对象都只有在程序退出时(pool销毁时)才被销毁。如果你有大量的对象标记为autorelease,这显然不能很好的利用内存,在iphone这种内存受限的程序中是很容易造成内存不足的。例如:

int main (int argc, const char *argv[])

{

NSAutoreleasePool *pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];

int i, j;

for (i = 0; i < 100; i++ )

{

 for (j = 0; j < 100000; j++ )

    [NSString stringWithFormat:@"1234567890"];//产 生的对象是autorelease的。

}

[pool release];

return (0);

} // main

(可 以参考附件中的示例程序memman-many-objs-one-pool.m,运行时通过监控工具可以发现使用的内存在急剧增加,直到pool销毁时才被释放)你需要考虑下一条。

 

7           Objective-C程序中可以嵌套创建多个autorelease pool。在需要大量创建局部变量的时候,可以创建内嵌的autorelease pool来及时释放内存。

int main (int argc, const char *argv[])

{

NSAutoreleasePool *pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];

int i, j;

for (i = 0; i < 100; i++ )

{

 NSAutoreleasePool *loopPool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];

 for (j = 0; j < 100000; j++ )

    [NSString stringWithFormat:@"1234567890"];//产 生的对象是autorelease的。

 [loopPool release];

}

[pool release];

return (0);

} // main

(可 以参考附件中的示例程序memman-many-objs-many-pools.m,占用内存的变化极小)

二口诀与范式


1           口诀。

1.1          谁创建,谁释放(类似于“谁污染,谁治 理”)。如果你通过

alloc、new或copy来创建一个对象,那么你必须调用release或autorelease。换句话说,不是你创建的,就不用你去释放。
例如,你在一个函数中alloc生成了一个对象,且这个对象只在这个函数中被使用,那么你必须在这个函数中调用release或autorelease。如果你在一个class的某个方法中alloc一个成员对象,且没有调用autorelease, 那么你需要在这个类的dealloc方法中调用release;如果调用 了autorelease,那么在dealloc方法中什么 都不需要做。

1.2          除了alloc、new或copy之外的方法创建的 对象都被声明了autorelease。

1.3          谁retain,谁release。只要你调 用了retain,无论这个对象是如何生成的,你都要调用release。有时候 你的代码中明明没有retain,可是系统会在默认实现中加入retain。不知道为什 么苹果公司的文档没有强调这个非常重要的一点,请参考范式2.7和第三章。

2           范式。
范式就是模板,就是依葫芦画瓢。由于不同人有不同的理解和习惯,我总结的 范式不一定适合所有人,但我能保证照着这样做不会出问题。

2.1          创建一个对象。

ClassA *obj1 = [[ClassA alloc] init];

2.2          创建一个autorelease的对象。

ClassA *obj1 = [[[ClassA alloc] init] autorelease];

2.3          Release一个对象后,立即把指针清空。(顺便说一句,release一个空指 针是合法的,但不会发生任何事情)

[obj1 release];

obj1 = nil;

2.4          指针赋值给另一个指针。

ClassA *obj2 = obj1;

[obj2 retain];

//do something

[obj2 release];

obj2 = nil;

2.5          在一个函数中创建并返回对象,需要把这个 对象设置为autorelease

ClassA *Func1()

{

  ClassA *obj = [[[ClassA alloc]init]autorelease];

  return obj;

}

2.6          在子类的dealloc方法中调用基类的dealloc方法

-(void) dealloc

{

         …

[super dealloc];

}

2.7          在一个class中创建和使用property。

2.7.1     声明一个成员变量。

ClassB *objB;

2.7.2     声明property,加上retain参数。

@property (retain) ClassB* objB;

2.7.3     定义property。(property的默认实 现请看第三章)

@synthesize objB;

2.7.4     除了dealloc方法以外,始终用.操作符的方式来调用property。

self.objB 或者objA.objB

2.7.5     在dealloc方法中release这个成员变 量。

[objB release];

示例代码如下(详细代码请参考附件中的memman-property.m,你需要特别留意对象是在何时被销毁的。):

@interface ClassA : NSObject

{

         ClassB* objB;

}

 

@property (retain) ClassB* objB;

@end

 

@implementation ClassA

@synthesize objB;

-(void) dealloc

{

         [objB release];

         [super dealloc];

}

@end

2.7.6     给这个property赋值时, 有手动release和autorelease两 种方式。

void funcNoAutorelease()

{

         ClassB *objB1 = [[ClassB alloc]init];

         ClassA *objA = [[ClassA alloc]init];

         objA.objB = objB1;

         [objB1 release];

         [objA release];

}

 

void funcAutorelease()

{

         ClassB *objB1 = [[[ClassB alloc]init] autorelease];

         ClassA *objA = [[[ClassA alloc]init] autorelease];

         objA.objB = objB1;

}

三 @property (retain)和@synthesize的默认实现


在这里解释一下@property (retain) ClassB* objB;和@synthesize objB;背后到底发生了什么(retain property的默认实现)。property实际上是getter和setter,针对有retain参数的property,背后的实现如下(请参考附件中的memman-getter-setter.m,你会发现,结果和memman-property.m一样):

@interface ClassA : NSObject

{

         ClassB *objB;

}

 

-(ClassB *) getObjB;

-(void) setObjB:(ClassB *) value;

@end

 

@implementation ClassA

-(ClassB*) getObjB

{

         return objB;

}

 

-(void) setObjB:(ClassB*) value

{

         if (objB != value)

         {

                   [objB release];

                   objB = [value retain];

         }

}

在setObjB中,如果 新设定的值和原值不同的话,必须要把原值对象release一次,这样才能保证retain count是 正确的。

由于我们在class内部retain了一次(虽然 是默认实现的),所以我们要在dealloc方法中release这个成员变 量。

-(void) dealloc

{

         [objB release];

         [super dealloc];

}

 

补充说明

在研究retain count的 时候,我不建议用NSString。因为在下面的语句中,

NSString *str1 = @”constant string”;

str1的retain count是个很大的数字。

Objective-C对 常量字符串做了特殊处理。

当然,如果你这样创建NSString,得到的retain count依然为1

NSString *str2 = [NSString stringWithFormat:@”123”];

 

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