iOS之内存管理（ARC）

Posted 2020-10-29 漫步CODE人生

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了iOS之内存管理（ARC）相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

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ios的内存管理，相信大家都不陌生，之前是使用的MRC，由开发人员手动来管理内存，后来使用了ARC，来由系统管理内存。本文主要讲讲Autorelease，Core Foundation对象在内存管理方面要注意的地方。

Autorelease

提到内存管理，就不得不提autorelease，虽然我们平时开发中很少会感知到它的存在。autorelease就是自动释放的意思，如果变量使用autorelease来修饰，就表明变量的释放由系统来完成。

autoreleasepool是由runloop在开启或者唤醒的时候创建的，当runloop进入睡眠或者释放掉的时候，autoreleasepool会给pool中的所有对象发送release消息。那么，由此便引申出一个问题，如果runloop不进入睡眠或者不释放（例如：主线程，或者某些常驻线程），pool里面的对象也便不会被释放，他们会堆积在内存中，但是系统会做一些优化，如下：

- (NSMutableArray*)createArrayNoAutorelease{
    id arr = [NSMutableArray arrayWithCapacity:3];
    return arr;
}
 
- (NSMutableArray*)createArrayAutorelease{
    return [NSMutableArray arrayWithCapacity:3];
}

上面的两个方法都是表明的要返回NSMutableArray这个对象，但是两种写法不同，系统做的处理也不相同。

我们先调用第一个方法 createArrayNoAutorelease方法，然后使用xcode的Product->Perform Action->Assemble xxx来看看，生成如下代码：

Lfunc_begin1:
....前面省略
    bl  _objc_retainAutoreleasedReturnValue
    .loc    2 56 14                
    str r0, [sp, #4]
    .loc    2 57 12 is_stmt 1      
    ldr r0, [sp, #4]
    bl  _objc_retain
    add r1, sp, #4
    movs    r2, #0
    .loc    2 58 1                 
    str r0, [sp]                @ 4-byte Spill
    mov r0, r1
    mov r1, r2
    bl  _objc_storeStrong
    ldr r0, [sp]                @ 4-byte Reload
    .loc    2 58 1 is_stmt 0       
    add sp, #16
Ltmp3:
    pop.w   {r7, lr}
    b.w _objc_autoreleaseReturnValue
Ltmp4:
Lfunc_end1:

其中 objc_retainAutoreleasedReturnValue和objc_autoreleaseReturnValue主要用于优化程序运行。本来应该将返回的对象注册到autoreleasepool中，但是有了这两个函数，就可以不将对象注册到autoreleasepool中，而是直接传递给调用方，这是性能调优的一个举措。

我们再来看看调用createArrayAutorelease方法，如下：

Lfunc_begin0:
... 省略
    bl  _objc_retainAutoreleasedReturnValue
    add r1, sp, #4
    movs    r2, #0
    .loc    2 44 8                
    str r0, [sp, #4]
    .loc    2 49 1 is_stmt 1       
    mov r0, r1
    mov r1, r2
    bl  _objc_storeStrong
    add sp, #24
    pop {r7, pc}
Ltmp1:
Lfunc_end0:

现在对象被注册到了autoreleasepool中。我们可以使用：

po [NSAutoreleasePool showPools]

来看看当前autoreleasepool的状况，会发现多出了一个对象，如下图：

（我只截取了一部分）

注意：对于alloc/new/copy/mutableCopy这样的方法作为返回对象，编译器会将他们优化为createArrayNoAutorelease相同的情况

关于autoreleasepool的内部结构，实现原理等，可以参看：

http://www.cocoachina.com/ios/20150610/12093.html

Core Foundation

Core Foundation对象是一组由c语言接口，可以跟Foundation框架的OC对象相互转换。

要搞清楚Core Foundation对象的内存管理，就需要搞清楚：__bridge, __bridge_retained, __bridge_transfer; CFRetain(), CFRelease() 这几个关键词的概念。

CFRetain(), CFRelease() ：Core Foundation对象的内存管理方式，跟之前MRC时代的retain和release很像。

    {
        CFStringRef str = CFStringCreateWithCString(kCFAllocatorDefault, "test", kCFStringEncodingUTF8);
        NSLog(@"%@", str);
        CFRelease(str);
    }

注意：这里要调用CFRelease(str)方法，不然会有内存泄漏。

__bridge：只做类型转换，不修改对象持有者。如下：

    {
        CFStringRef str = CFStringCreateWithCString(kCFAllocatorDefault, "test", kCFStringEncodingUTF8);
        NSString *obj = (__bridge NSString*)str;
        NSLog(@"%@", obj);
//        CFRelease(str);
    }

对于从CF转换为OC对象，一定要调用CFRelease(str)方法，不然会有内存泄漏，因为只是做了简单的指针地址变换，str仍然没有释放。

来看一个野指针的例子：

    CFMutableArrayRef cfObject = NULL;
    {
        id obj = [[NSMutableArray alloc] init];
        cfObject = (__bridge CFMutableArrayRef)obj;
        CFShow(cfObject);
    }
    CFRelease(cfObject);

因为__bridge不持有obj对象，所以当大括号结束以后，obj被释放，cfObject就成为了野指针，在调用CFRelease方法时就会引发程序崩溃。

__bridge_retained：用于将OC对象转换为CF对象，持有者也发生改变，需要调用CFRelease方法。

__bridge_transfer：将CF对象转换为OC对象，同时将对象持有权交给ARC，不需要调用CFRelease方法，如下：

    {
        CFStringRef str = CFStringCreateWithCString(kCFAllocatorDefault, "test", kCFStringEncodingUTF8);
        NSString *obj = (__bridge_transfer NSString*)str;
        NSLog(@"%@", obj);
//        CFRelease(str);
    }

所以在使用CF对象时，要特别注意内存问题。

参考文章：

https://yq.aliyun.com/articles/58964

https://juejin.im/entry/579bfdfe5bbb500064d18aca