格而知之10:我所理解的內存管理(1)


1、內存管理有4個基本規則,這些規則不只是在MRC模式下有效,在ARC模式下也是同樣有效的。區別只在於在MRC模式下要手動遵循這些規則,在ARC模式下編譯器會自動處理。這4個基本規則如下:

(1)、自己會持有自己生成的對象(You own any object you create):

使用“alloc”、“new”、“copy”或者“mutableCopy” 這些字眼開頭的方法創建了對象之后,你默認地就持有了這些對象;

(2)、你也可以通過retain去持有對象(You can take ownership of an object using retain):

使用retain可以持有任何對象,包括規則1中自己生成的對象,都可以通過retain再持有一次(不過沒有這個必要)。在兩種情況下需要使用retain:

①、在一個有對象傳進來的方法內,如果你想要把這個對象賦值給自己的屬性,那么你就需要retain一下這個對象;

②、當你希望某一個對象不會被某些其他操作不小心給釋放掉,你也需要retain一下這個對象;

(3)、當你不需要再用到一個對象的時候,你必須釋放掉你對這個對象的持有(When you no longer need it, you must relinquish ownership of an object you own):

使用release方法或autorelease方法來釋放對象;

(4)、你不能釋放你沒持有的對象(You must not relinquish ownership of an object you do not own)。

(5)、總結以上的基本規則,可以概括為這么一句話:

自己創建的對象默認就會持有,任何對象也可以通過retain持有;持有的對象不用了就要釋放,沒持有的對象不可以做釋放。

 

2、這些內存管理規則是通過retainCount(引用計數)來實現的,每一個對象都會有它的retainCount:

(1)、當你創建了一個對象,它的retainCount為1;

(2)、當你對一個對象發送了retain消息,它的retainCount會加1;

(3)、當你對一個對象發送了release消息,它的retainCount會減1。當你對一個對象發送了autorelease消息,它的retainCount會在當前的自動釋放池(autorelease pool)結束的時候減1;

(4)、當一個對象的retainCount減少到0的時候,它就會被釋放。

 

3、需要厘清一個概念:引用計數是和對象關聯的,不是和指向對象的指針變量關聯的。比如:

id obj = [[NSObject alloc] init];

當引用計數為1時,指的是這個NSObject對象的引用計數為1,和obj並沒有什么關系。

之所以使用[obj retain]或者[obj retainCount]之類的方法能夠訪問到引用計數,是因為obj變量是訪問這個NSObject對象的指針,[obj retain]或者[obj retainCount]最終訪問到的仍然是NSObject對象的引用計數。

當obj變量調用了release方法之后,如果這個NSObject對象還有引用計數的話,它仍然會繼續存活。這就充分說明了引用計數是和對象相關,和指針變量無關的。

另外,根據《Objective-C高級編程》的推測,蘋果應當是使用了一張表來存儲各個對象的引用計數,表的key是對象的內存地址,value是引用計數。這也說明了引用計數只和對象相關。

 

4、同時還有“持有(own)”這個概念,在上文3的例子中,“持有”關系是指obj變量持有了這個NSObject對象,表示了obj變量和NSObject對象之間的關系。當obj變量調用了release方法之后,這種持有關系便失效了。所以,“持有”是與指針變量相關的。“持有”其實就是retain。

 

5、對於上文的4個規則,使用代碼來演示如下:

(1)、自己會持有自己生成的對象:

初始化一個對象並打印出它的retainCount:

可以看到,使用alloc初始化完這個NSObject對象,就會有1個retainCount,此時obj變量持有着這個對象,所以它也能順利地release。

在這段代碼中有一個地方需要注意:當NSObject對象的retainCount減為0之后,就不要再去打印它的retainCount了,有可能導致crash,具體見后文49;

(2)、你也可以通過retain去持有對象:

初始化一個NSArray對象,按照如下代碼操作:

首先,這個NSArray對象並不是通過alloc、new、copy或mutableCopy開頭的方法初始化的,所以obj默認不持有這個對象,雖然對象已經有了1個retainCount。然后obj變量通過retain方法持有了這個NSArray對象, NSArray對象的retainCount變為2。

NSArray對象的第1個retainCount和obj變量無關這個說法,后文會在規則4中去驗證。這段代碼至少可以說明:使用retain方法確實能持有一個對象,使對象的retainCount加1;

(3)、當你不需要再用到一個對象的時候,你必須釋放掉你對這個對象的持有:

release之后,NSArray的retainCount重新減為1;

(4)、你不能去釋放你沒持有的對象:

試一下在(3)中release了NSArray對象之后,再release一次:

此時程序就crash了。在NSArray對象的retainCount仍為1的情況下,執行了[obj release]導致crash,只能說明這個NSArray對象的第一個retainCount確實不是因為obj持有它而產生的。如果是由obj持有它而產生的,那么release的效果應該和(1)中的效果一樣。證實了(2)中的說法。

 


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