iOS开发ObjectC内存管理

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原创最新推荐文章于 2026-06-14 09:33:16 发布 679 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›

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iOS开发ObjectC内存管理

我们知道在程序运行过程中要创建大量的对象，和其他高级语言类似，在ObjC中对象时存储在堆中的，系统并不会自动释放堆中的内存（注意基本类型是由系统自己管理的，放在栈上）。如果一个对象创建并使用后没有得到及时释放那么就会占用大量内存。其他高级语言如C#、Java都是通过垃圾回收来（GC）解决这个问题的，但在OjbC中并没有类似的垃圾回收机制，因此它的内存管理就需要由开发人员手动维护。今天将着重介绍ObjC内存管理。

引用计数器

在Xcode4.2及之后的版本中由于引入了ARC（Automatic Reference Counting）机制,程序编译时Xcode可以自动给你的代码添加内存释放代码，如果编写手动释放代码Xcode会报错，因此在今天的内容中如果你使用的是Xcode4.2之后的版本（相信现在朋友们用的版本都比这个要高），必手动关闭ARC，这样才有助于你理解ObjC的内存回收机制。

ObjC中的内存管理机制跟C语言中指针的内容是同样重要的，要开发一个程序并不难。但是优秀的程序则更测重于内存管理，它们往往占用内存更少，运行更加流畅。虽然在新版Xcode引入了ARC，但是很多时候它并不能完全解决你的问题。在Xcode中关闭ARC：项目属性—Build Settings–搜索“garbage”找到Objective-C Automatic Reference Counting设置为No即可。

内存管理原理

在ObjC中没有垃圾回收机制，那么ObjC中内存又是如何管理的呢？其实在ObjC中内存的管理是依赖对象引用计数器来进行的：在ObjC中每个对象内部都有一个与之对应的整数（retainCount），叫“引用计数器”，当一个对象在创建之后它的引用计数器为1，当调用这个对象的alloc、retain、new、copy方法之后引用计数器自动在原来的基础上加1（ObjC中调用一个对象的方法就是给这个对象发送一个消息），当调用这个对象的release方法之后它的引用计数器减1，如果一个对象的引用计数器为0，则系统会自动调用这个对象的dealloc方法来销毁这个对象。

下面通过一个简单的例子看一下引用计数器的知识：
Person.h

#import <Foundation/Foundation.h>

@interface Person : NSObject

#pragma mark - 属性
@property (nonatomic,retain) NSString *name;
@property (nonatomic,assign) int age;

@end

Person.m

#import "Person.h"

@implementation Person

#pragma mark 重写dealloc方法，在这个方法中通常进行对象释放操作
-(void)dealloc{
    NSLog(@"dealloc method.");
    [_name release];//释放setter方法泄露的实例变量，即使没有赋值，由于_name是空指针也不会出错
    [super dealloc];//注意最后一定要调用父类的dealloc方法（两个目的：一是父
    类可能有其他引用对象需要释放；二是：当前对象真正的释放操作是在super的de
    alloc中完成的）
}

- (void)setName:(NSString *)name
{
    if(_name != name)//首先判断要赋值的变量和当前成员变量是不是同一个变量
    {
        [_name release];//释放之前的对象
        _name = [name retain];//赋值时重新retain
    }
}

- (instancetype)initWithName:(NSString *)name
                         age:(int)age
{
    self = [super init];
    if(self)
    {
        _name = name;
        _age = age;
    }
    return  self;
}
+ (id)personWithName:(NSString *)name
                 age:(int)age
{
    Person *person = [[Person alloc] initWithName:name
    age:age];
    return [person autorelease];//[p autorelease]是最完美的解决方案，既不会内存泄露，也不会产生野指针。
}

@end

main.m

#import <Foundation/Foundation.h>
#import "Person.h"

void Test1(){
    Person *person=[[Person alloc]init]; //调用alloc，引用计数器+1
    person.name=@"Kenshin";
    person.age=28;

    NSLog(@"retainCount=%lu",[person retainCount]);
    //结果：retainCount=1

    [peron release];
    //结果：调用Person的 dealloc method.



    //上面调用过release方法，person指向的对象就会被销毁，但是此时变量person中还存放着Person对象的地址，
    //如果不设置person=nil，则person就是一个野指针，它指向的内存已经不属于这个程序，因此是很危险的
    person=nil;
    //如果不设置person=nil，此时如果再调用对象release会报错，但是如果此时person已经是空指针了，
    //则在ObjC中给空指针发送消息是不会报错的
    [person release];
}

void Test2(){
    Person *person=[[Person alloc]init];
    person.name=@"Kenshin";
    person.age=28;

    NSLog(@"retainCount=%lu",[person retainCount]);
    //结果：retainCount=1

    [person retain];//引用计数器+1
    NSLog(@"retainCount=%lu",[person retainCount]);
    //结果：retainCount=2

    [person release];//调用1次release引用计数器-1
    NSLog(@"retainCount=%lu",[person retainCount]);
    //结果：retainCount=1
    [person release];
    //结果：调用Person的 dealloc method.
    person=nil;


}

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        Test1();
        Test2();
    }
    return 0;
}

在上面的代码中我们可以通过dealloc方法来查看是否一个对象已经被回收，如果没有被回收则有可能造成内存泄露。dealloc 才是释放内存方法, 永远不要手动调用这个方法, 系统会再引用计数为0的时候, 自动调用。手动管理内存有时候并不容易，因为对象的引用有时候是错综复杂的，对象之间可能互相交叉引用，此时需要遵循一个法则：谁创建，谁释放。如果一个对象被释放之后，那么最后引用它的变量我们手动设置为nil，否则可能造成野指针错误，而且需要注意在ObjC中给空对象发送消息是不会引起错误的。

野指针错误形式在Xcode中通常表现为：Thread 1：EXC_BAD_ACCESS(code=EXC_I386_GPFLT)错误。因为你访问了一块已经不属于你的内存。

注意setter方法、dealloc方法以及便利构造器的实现。
dealloc方法:

-(void)dealloc{
    NSLog(@"dealloc method.");
    [_name release];
    //因为age为int类型，并不在堆区开辟内存，因此不用对age进行内存管理
    [super dealloc];
}

在Person对象在释放的时候，需要将属性的setter方法创建是的实例变量给释放，否则属性所指向的内存引用计数不-1，会出现内存泄露，如果没有赋值，由于该属性是空指针也不会出错。注意最后一定要调用父类的dealloc方法（两个目的：一是父类可能有其他引用对象需要释放；二是：当前对象真正的释放操作是在super的dealloc中完成的）。

setter方法：

//setter方法1
- (void)setName:(NSString *)name
{
    _name = name;
}

//setter方法2
- (void)setName:(NSString *)name
{
    if(_name != name)//首先判断要赋值的变量和当前成员变量是不是同一个变量
    {
        [_name release];//释放之前的对象
        _name = [name retain];//赋值时重新retain
    }
}

仔细考虑两种setter方法的不同，在setter方法1中直接将_name指向name，那么_name之前所指的内存的引用计数不会-1，_name新指向的内存的引用计数不会+1，内存管理出错！使用方法2就不会出现内存泄露。
便利构造器：

+ (id)personWithName:(NSString *)name
                 age:(int)age
{
    Person *person = [[Person alloc] initWithName:name
    age:age];
    return [person autorelease];
}

在便利构造器中，由于使用了alloc方法，对象的引用计数会+1，因此需要对对象使用release方法，但如果在方法里面就调用release方法，在return person时会crash，因此使用return [person autorelease]是最完美的解决方案，既不会内存泄露，也不会产生野指针。

自动释放池

在ObjC中也有一种内存自动释放的机制叫做“自动引用计数”（或“自动释放池”），与C#、Java不同的是，这只是一种半自动的机制，有些操作还是需要我们手动设置的。自动内存释放使用@autoreleasepool关键字声明一个代码块，如果一个对象在初始化时调用了autorelease方法，那么当代码块执行完之后，在块中调用过autorelease方法的对象都会自动调用一次release方法，上文中便利构造器中就使用到了autorelase方法。这样一来就起到了自动释放的作用，同时对象的销毁过程也得到了延迟（统一调用release方法）。

autorelease方法:未来的某一时刻引用计数减1。如果内存之前引用计数为4，autorelease之后仍然为4，未来某个时刻会变为3。何时-1，取决于autoreleasepool。

NSAutoreleasePool *pool= [[NSAutoreleasePool alloc]init];
Person *person = [[Person alloc]init];//retainCount为1
[person  retain];//retainCount为2
[person autorelease];//retainCount为2,未来的某个时刻释放
[pool release];//此时 autorelease的对象引用计数-1
NSLog(@”%d”,[person retainCount]);//打印结果为1

NSAutoreleasePool *pool= [[NSAutoreleasePool alloc]init];和[pool release];就像一对括号，[xxx autorelease];必须写在两者之间。
[xxx autorelease];出现在了两者之间，pool就会把接收autorelease的对象给保存起来（以栈的方式，把对象压入栈）
当[pool release];的时候，pool会向之前保存的对象逐一发送release消息（对象出栈，越晚autorelease的对象，越早接收release消息）。
在iOS5之后，不再推荐使用NSAutoreleasePool类，使用@autoreleasepool{}替代。
之前写在NSAutoreleasePool *pool= [[NSAutoreleasePool alloc]init];和[pool release];之间的代码，需要写在@autoreleasepool{}的大括号里。
出了大括号，自动释放池才向各个对象发送release消息。

Person *person = [[Person alloc] init];
    @autoreleasepool {
        [person retain];/* 引用计数+1 , 为:2 */

        [person autorelease];
        NSLog(@"%ld",[person retainCount]);/* autorelease 引用计数不是立即 -1, 在未来的某个时刻 -1 */
    }
    NSLog(@"%ld",[person retainCount]);/* 离开autorelease 释放池之后, 引用计数-1 */

对于自动释放池简单总结一下：
autorelease方法不会改变对象的引用计数器，只是将这个对象放到自动释放池中；
自动释放池实质是当自动释放池销毁后调用对象的release方法，不一定就能销毁对象（例如如果一个对象的引用计数器>1则此时就无法销毁）；
由于自动释放池最后统一销毁对象，因此如果一个操作比较占用内存（对象比较多或者对象占用资源比较多），最好不要放到自动释放池或者考虑放到多个自动释放池；
ObjC中类库中的静态方法一般都不需要手动释放，内部已经调用了autorelease方法。