object c内存管理（2）

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转载最新推荐文章于 2026-06-07 16:06:15 发布 926 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›

Linux C 内存管理 提到C语言，我们知道C语言和其他高级语言的最大的区别就是C语言是要操作内存的！内存的使用时程序设计中需要考虑的重要因素之一，这不仅由于系统内存是有限的（尤其在嵌入式系统中），而且内存分配也会直接影响到程序的效率。因此，我们要对C语言中的内存管理，有个系统的了解。在C语言中，定义了4个内存区间：代码区；全局变量和静态变量区；局部变量区即栈区；动态存储区，即堆区；具体如下：阅读详情

转自：http://vinceyuan.cnblogs.com

前言

初学objectice-C的朋友都有一个困惑，总觉得对objective-C的内存管理机制琢磨不透，程序经常内存泄漏或莫名其妙的崩溃。我在这里总结了自己对objective-C内存管理机制的研究成果和经验，写了这么一个由浅入深的教程。希望对大家有所帮助，也欢迎大家一起探讨。

此文涉及的内存管理是针对于继承于NSObject的Class。

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的对象都只有在这个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。（感谢网友hhyytt和neogui的提醒，某些情况下，系统会自动创建autorelease pool, 请参见第四章）

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

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

@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];
}