Objective-C 内存管理、引用计数 和 ARC(1)

Reference：《Objective-C 高级编程》

一、内存管理

对象操作	Objective-C方法
生成并持有对象	alloc/ new/ copy/ mutableCopy 等方法
持有对象	retain方法
释放对象	release方法
废弃对象	dealloc方法

1、对象持有和释放

//非ARC
 id obj = [NSObject new]; //自己创建并持有
 [obj release];     //自己释放success

 id obj1 = [NSMutableArray array];
 [obj1 release];    //报错：EXE_BAD_ACCESS,尝试释放非自己持有的对象

 id obj = [NSMutableArray array];
 [obj retain];          //持有非自己生成的对象，引用计数加1
 [obj release];       //自己释放success，引用计数减1

//-- autoRelease
-(id)object{
   id obj=[NSObject new];
   [obj autoRelease];  //取得对象，但自己不持有；注册到自动释放池中。
   return obj;
}
id k=[self object];
[k release]; // failed，

2、autorelease

/*说明：Cannot autorelease an autorelease pool*/
    NSAutoreleasePool *pool=[[NSAutoreleasePool alloc]init];
    id obj=[[NSObject alloc]init];
    [obj autorelease];
    NSLog(@"%p",obj);  //0x600000d0cc90
    //确认已被autorelease的对象的状况。
    [NSAutoreleasePool showPools]; //objc[80373]: [0x7fb5098253e0]    0x600000d0cc90  NSObject
    [pool drain];

二、ARC

1、一个程序可以混合ARC有效和无效的二进制形式
设置：

-fobjc-arc
-fno-objc-arc

2、修饰符

• __strong 修饰符 （id类型和对象类型默认修饰符）持有对象
• __weak 修饰符 不持有对象
• __autoreleasing 修饰符
• __unsafe_unretained 修饰符

__strong修饰符:

1）变量持有对象的强引用：强引用失效时释放对象，如果对象不再被持有 则被废弃掉（dealloc）。

强引用失效 =>（变量重新赋值、作用域结束、变量所属对象被废弃）

2） __strong修饰符无法解决“循环引用”问题

内存泄漏：应当被废弃的对象在超出其生存周期后继续存在。

@interface classA : NSObject
{
    id __strong obj_;
}
-(void)setObj:(id)obj;
@end
@implementation classA
-(void)setObj:(id)obj
{
    obj_=obj;
}
@end
  //互相强引用
    {
        id obja0 = [classA new];//对象A
        id obja1 = [classA new];//对象B
        [obja0 setObj:obja1];
        [obja1 setObj:obja0];
    }
     //变量obja0超出作用域失效，对对象A强引用失效，自动释放对象A
     //变量obja1超出作用域失效，对对象B强引用失效，自动释放对象B
     //但此时对象A还被对象B的变量obj_强引用（持有），所以对象A无法被dealloc掉；同理对象B也不会被废弃掉,导致内存泄漏。

//自引用
    {
        id obja0 = [classA new];//对象A
        [obja0 setObj:obja0];
    }
    //变量obja0超出作用域时，对对象A的强引用失效，但是对象A还被变量obja0的obj_强引用（持有）导致对象A继续存在。

使用__weak修饰符可以避免互相强引用出现的内存问题。

上述问题解决:

@interface classA : NSObject
{
   //  改修饰符
   id __weak obj_;
}

__weak修饰符:

特点：

1. 带__weak修饰符的变量（弱引用）不持有对象。
2. 避免互相强引用、自引用，导致内存泄漏。
3. 在持有某对象的弱引用时，如果该对象被废弃掉，则此弱引用自动失效且处于nil被赋值状态（空弱引用）。
4. 通过检查附有__weak修饰符的变量是否是nil可以判断对象是否已废弃

// 不以自己持有的状态来保存自己生成并持有的对象，生成的对象会立即被释放。 
   id  __weak  obj0=[NSObject new];
    NSLog(@"%p",obj0); // 0x0
    if(obj0)
    {
       NSLog(@"没被废弃");
    }
    else{
       NSLog(@"已被废弃");
    }

   id __weak obj=nil;
    {
        id __strong obj0=[NSObject new]; //对象A
        obj=obj0;        
    }
    NSLog(@"%p",obj);// 0x0
/*
  变量obj0超出作用域，强引用失效释放对象A（不再持有对象A），因为对象A不再被持有所以被废弃掉。
  变量obj还在作用域中，但是弱引用对象A已经被废弃，所以obj被赋值nil（不再指向任何对象）
 
*/

__unsafe_unretained修饰符:

1、ARC式内存管理是编译器的工作，但附有__unsafe_unretained的变量不属于编译器的内存管理对象。
2、因为自己生成并持有的对象不能继续为自己所有，所以对象会立即被释放。

   id __unsafe_unretained obj=nil;
    {
        id __strong obj1=[NSObject new];
        obj=obj1;
    }
    NSLog(@"%@",obj); //EXC_BAD_ACCESS

__autoreleasing修饰符:

ARC无效时可以使用NSAutoreleasePool和autorelease

1、ARC无效时

NSAutoreleasePool *pool=[NSAutoreleasePool new];
id obj=[NSObject new];
[obj autorelease];
[pool drain];

2、ARC有效时：显示调用 __autoreleasing，

@autoreleasepool {
        id __autoreleasing obj=[NSObject new]; //对象被注册到autoreleasepool
    }

3、编译器会检查方法名是否已alloc/new/copy/mutableCopy，如果不是则自动将返回值注册到autoreleasepool中（init方法返回值不会被自动注册到其中）

@autoreleasepool {
        id obj=[NSMutableArray array]; 
   /*
      取得非自己生成并持有的对象，以强引用（持有）的状态赋值给变量obj；
      编译器判断方法名，自动注册到autoreleasepool中去
  */
    }
/*
@autorelease块结束：变量obj超出作用域，强引用失效，释放持有的对象。
随着@autorelease结束，注册到其中的对象被自动释放。
对象所有者不存在，废弃对象。
*/

+(id)array
{
   id obj=[[NSMutableArray alloc]init];
   return obj;
   //return 超出变量obj作用域，但是作为返回值编译器会自动将其注册到autoreleasepool。
}

4、__weak修饰符持有对象弱引用，访问对象的过程中，对象可能被废弃。如果把要访问的对象注册到@autoreleasepool中，那么在@autoreleasepool块结束前能确保对象存在。