内存管理

Posted 2020-12-26 jianze

一、什么是内存管理

 

• 程序在运行的过程中通常通过以下行为，来增加程序的的内存占用
  • 创建一个OC对象
  • 定义一个变量
  • 调用一个函数或者方法
• 而一个移动设备的内存是有限的，每个软件所能占用的内存也是有限的
• 当程序所占用的内存较多时，系统就会发出内存警告，这时就得回收一些不需要再使用的内存空间。比如回收一些不需要使用的对象、变量等
• 如果程序占用内存过大，系统可能会强制关闭程序，造成程序崩溃、闪退现象，影响用户体验

所以，我们需要对内存进行合理的分配内存、清除内存，回收那些不需要再使用的对象。从而保证程序的稳定性。

　　那么，那些对象才需要我们进行内存管理呢？

• 任何继承了NSObject的对象需要进行内存管理
• 而其他非对象类型(int、char、float、double、struct、enum等) 不需要进行内存管理

　　这是因为

• 继承了NSObject的对象的存储在操作系统的堆里边。
• 操作系统的堆：一般由程序员分配释放，若程序员不释放，程序结束时可能由OS回收，分配方式类似于链表
• 非OC对象一般放在操作系统的栈里面
• 操作系统的栈：由操作系统自动分配释放，存放函数的参数值，局部变量的值等。其操作方式类似于数据结构中的栈(先进后出)

　　示例：

int main(int argc, const char * argv[]{
　　@autoreleasepool {
　　　　int a = 10;//栈
　　　　//p在栈中
　　　　//Person对象在堆中
　　　　Person *p = [[Person alloc] init];
　　　　//a，p都会被回收，但Person对象remainCount = 1，不会被回收
　　}
　　return 0；
}

 

二、MRC手动管理内存(Manual Reference Counting)
1.将ARC工程改为MRR

 工程文件->build Setting -> Objective-c automic reference counting -> NO

2. 引用计数器

系统是根据对象的引用计数器来判断什么时候需要回收一个对象所占用的内存

• 引用计数器是一个整数
• 从字面上, 可以理解为”对象被引用的次数”
• 也可以理解为: 它表示有多少人正在用这个对象
• 每个OC对象都有自己的引用计数器
• 任何一个对象，刚创建的时候，初始的引用计数为1
  • 当使用alloc、new或者copy创建一个对象时，对象的引用计数器默认就是1
• 当没有任何人使用这个对象时，系统才会回收这个对象, 也就是说
  • 当对象的引用计数器为0时，对象占用的内存就会被系统回收
  • 如果对象的计数器不为0，那么在整个程序运行过程，它占用的内存就不可能被回收(除非整个程序已经退出 )



3. 引用计数器操作

• 为保证对象的存在，每当创建引用到对象需要给对象发送一条retain消息，可以使引用计数器值+1 ( retain 方法返回对象本身)
• 当不再需要对象时，通过给对象发送一条release消息，可以使引用计数器值-1
• 给对象发送retainCount消息，可以获得当前的引用计数器值
• 当对象的引用计数为0时，系统就知道这个对象不再需要使用了，所以可以释放它的内存，通过给对象发送dealloc消息发起这个过程。
• 需要注意的是：release并不代表销毁回收对象，仅仅是计数器-14. dealloc方法

• 当一个对象的引用计数器值为0时，这个对象即将被销毁，其占用的内存被系统回收
• 对象即将被销毁时系统会自动给对象发送一条dealloc消息(因此，从dealloc方法有没有被调用,就可以判断出对象是否被销毁)
• dealloc方法的重写
  • 一般会重写dealloc方法，在这里释放相关资源，dealloc就是对象的遗言
  • 一旦重写了dealloc方法，就必须调用[super dealloc]，并且放在最后面调用

　　注：不要主动去调用某个对象的dealloc方法，这个方法是系统自己主动调用　　　

　　　　一旦对象被回收了, 它占用的内存就不再可用，坚持使用会导致程序崩溃（野指针错误）

- (void)dealloc {
　　[self.address release];//property属性
　　
　　[super dealloc];
}

 

4. 野指针和空指针

• 只要一个对象被释放了，我们就称这个对象为 "僵尸对象(不能再使用的对象)"
• 当一个指针指向一个僵尸对象(不可用内存)，我们就称这个指针为野指针
• 只要给一个野指针发送消息就会报错(EXC_BAD_ACCESS错误)
• 示例
  
  int main(int argc, const char * argv[]) {

  　　@autoreleasepool {

  　　　　Person *p = [[Person alloc] init]; // 执行完引用计数为1

  　　　　[p release]; // 执行完引用计数为0，实例对象被释放

  　　　　[p release]; // 此时，p就变成了野指针，再给野指针p发送消息就会报错

  　　　　[p release];

  　　}

  　　return 0;

  }

• 为了避免给野指针发送消息会报错，一般情况下，当一个对象被释放后我们会将这个对象的指针设置为空指针
• 空指针
  • 没有指向存储空间的指针(里面存的是nil, 也就是0)
  • 给空指针发消息是没有任何反应的

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        Person *p = [[Person alloc] init]; // 执行完引用计数为1

        [p release]; // 执行完引用计数为0，实例对象被释放
        p = nil; // 此时，p变为了空指针
        [p release]; // 再给空指针p发送消息就不会报错了
        [p release];
    }
    return 0;
}

5. 内存管理规律

单个对象内存管理规律

• 谁创建谁release :
  • 如果你通过alloc、new、copy或mutableCopy来创建一个对象，那么你必须调用release或autorelease
• 谁retain谁release:
  • 只要你调用了retain，就必须调用一次release
• 总结一下就是
  • 有加就有减
  • 曾经让对象的计数器+1，就必须在最后让对象计数器-1

6. 自动释放池

 　　1??如果一个对象不能被立刻释放 但是有需要释放 那么可以使用autorelease来释放 ，延迟释放

　　2??当使用这个关键字修饰一个对象的时候，系统会将这个对象放到自动释放池里面，每隔一段时间去看自动释放池里面的对象的retainCount是否为0 ，如果为0那么系统会自动摧毁这个对象

　　3??如果程序退出 或者 自动释放池的作用域结束 ，系统也会将这个自动释放池里面的对象摧毁

　　4??autorelease的创建方法

@autoreleasepool{

}

　　5??autorelease的使用方法

Person *p = [[Person new] autorelease];

　　注：并不是放到自动释放池代码中,都会自动加入到自动释放池

@autoreleasepool {
    // 因为没有调用 autorelease 方法,所以对象没有加入到自动释放池
　　//内存泄漏
    Person *p = [[Person alloc] init];
    [p run];
}

• 自动释放池中不适宜放占用内存比较大的对象
  • 尽量避免对大内存使用该方法,对于这种延迟释放机制,还是尽量少用
  • 不要把大量循环操作放到同一个 @autoreleasepool 之间,这样会造成内存峰值的上升

　　6??autorelease错误用法

• 不要连续调用autorelease

@autoreleasepool {
 // 错误写法, 过度释放
    Person *p = [[[[Person alloc] init] autorelease] autorelease];
 }

• 调用autorelease后又调用release(错误)

@autoreleasepool {
    Person *p = [[[Person alloc] init] autorelease];
    [p release]; // 错误写法, 过度释放
}

 

三.ARC 自动管理内存(Automatic Reference Counting)

　　1.使用ARC后，系统会检测出何时需要保持对象，何时需要自动释放对象，何时需要释放对象，编译器会管理好对象的内存，会在何时的地方插入retain, release和autorelease，通过生成正确的代码去自动释放或者保持对象。我们完全不用担心编译器会出错

　　2. ARC的判断原则

　　ARC判断一个对象是否需要释放不是通过引用计数来进行判断的，而是通过强指针来进行判断的。那么什么是强指针?

• 强指针
  • 默认所有对象的指针变量都是强指针
  • 被__strong修饰的指针

Person *p1 = [[Person alloc] init];
 __strong  Person *p2 = [[Person alloc] init];

• 弱指针
  • 被__weak修饰的指针

__weak  Person *p = [[Person alloc] init];

　　ARC如何通过强指针来判断？

• 只要还有一个强指针变量指向对象，对象就会保持在内存中

　　3. ARC的使用

int main(int argc, const char * argv[]) {
    // 不用写release, main函数执行完毕后p会被自动释放
    Person *p = [[Person alloc] init];

    return 0;
}

　　4. ARC的注意点

• 不允许调用对象的 release方法
• 不允许调用 autorelease方法
• 重写父类的dealloc方法时，不能再调用 [super dealloc];

　　5. ARC下循环引用问题

• ARC和MRC一样，如果A拥有B，B也拥有A，那么必须一方使用弱指针

四、MRC代码示例

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

@interface Person : NSObject

@property (nonatomic, strong) NSString *name;
@property (nonatomic, strong) Car *ce;

@end

#import "Person.h"

@implementation Person

- (void)dealloc{
　　[self.name release];
　　[self.che release];

　　[super dealloc];
}

- (void) setName:(NSString *)aName{
　　//1.先判断是不是新传进来的对象
　　if (_name != aName){
　　　　//2 对旧对象做一次release
　　　　[_name release];//若没有旧对象，则没有影响
　　　　//3.对新对象做一次retain
　　　　_name = [aName retain];
　　}
}
@end

注：为什么要重写Set方法