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Objective-C内存管理

简介:

Objective-C内存管理的三种方式:

1)自动垃圾收集(Automatic Garbage Collection);

2)手动引用计数器(Manual Reference Counting)和自动释放池;

3)自动引用计数器(Automatic Reference Counting)。


1、自动垃圾收集

    在OC2.0中,有一种自动垃圾收集的内存管理形式,通过垃圾自动收集,系统能够自动检测出对象是否拥有其他的对象,当程序运行期间,不被引用的对象就会自动释放。
说明:在iOS运行环境中不支持自动垃圾收集,在OS X环境才支持,但是Apple现在不建议使用该方法,而是推荐使用ARC进行替代。


2、手动引用计数器(Manual Reference Counting)和自动释放池

    顾名思义,引用计数器即一个对象被引用(使用)的次数,每个对象的引用计数器占用4个字节。

    影响对象RC值得方法有以下几种:

1)new、alloc、copy、mutableCopy,这几种方法用来创建一个新的对象并且获得对象的所有权,此时RC的值默认为RC=1;

2)retain,对象调用retain方法,该对象的RC+1;

3)release,对象调用 release方法,该对象的RC-1;

4)dealloc,dealloc方法并不会影响RC的值,但是当RC的值为0时,系统会调用dealloc方法来销毁对象。


    关于关于在MRC中@property关键字如下:

1)assign 和 retain 和 copy

这几个关键字用于setter方法的内存管理,如果使用assign(一般用于非OC对象),那么将直接执行赋值操作;如果使用retain(一般用于OC对象),那么将retain新值,release旧值;如果使用copy,那么将release旧值,copy新值。不显示使用assign为默认值。

2)nonatomic 和 atomic

这两个关键字用于多线程管理,nonatomic的性能高,atomic的性能低。不显示使用atomic为默认值。

3)readwrite 和 readonly 

这两个关键字用于说明是否生成setter方法,readwrite将自动生成setter和getter方法,readonly 只生成getter方法。不显示使用readwrite为默认值。

4)getter 和 setter

这两个关键字用于给设值和取值方法另外起一个名字。例如@property(getter=a,setter=b:) int age;相当于取值方法名为a,设值方法名为b:。


    对于两个类A包含B,B包含A的循环引用情况下,只需要在Book1和Book2的@property属性声明中一端使用retain,一端使用assign;或使用@class。


Autorelease Pool的使用注意点:

1)release方法不能多次调用,该调用的时候调用,否则容易造成野指针错误。

2)创建对象时多次调用autorelease方法,容易造成野指针错误。

3)在自动释放池中新创建的对象并不是一定会添加到释放池中,例如由new、alloc、copy、mutableCopy创建的对象并不会加到自动释放池中,并且必须手动调用release方法才能释放对象。如果想让新创建的对象加入到自动释放池中,就必须调用autorelease方法。

4)使用autorelease方法并不会使引用计数器的值增加,只是表示将该对象加入到自动释放池中。


3、自动引用计数器(ARC)

    ARC将由编译器来自动完成对象引用计数器的控制,不需要手动完成。
    ARC模式下,创建的新对象通常由以下几种关键字来限定:

__strong(默认值),由__strong修饰的为强指针,对象只要有强指针指向就不会被销毁;每当一个强指针指向一个对象,该对象的的RC+1;

__weak,由__weak修饰的为弱指针,弱指针所指向的对象并不会改变RC值,弱指针只表示是对对象的引用;当弱指针所指向的对象销毁时,该弱指针的值变为nil;

__unsafe_unretained,__unsafe_unretained修饰的对象指针所指向的对象也不会改变RC值,也只表示是对对象的引用;当所指向的对象销毁时,该指针的值不会变为nil,仍是保留原有的地址;

    在ARC模式下,MRC中的retain、release等方法变的不可用,因为ARC是不需要我们手动管理内存的,一切由编译器完成。

    在ARC模式下,@property属性关于内存管理的修饰符为strong和weak(MRC下的retain和assign不可用),表示声明为强指针还是弱指针。通常情况下都是使用strong来修饰,但是在循环引用却不是。

    在相互引用的两个类中,为了避免循环引用,一般一端使用strong修饰,一端使用weak修饰。如果都使用strong修饰,那么将造成对象的循环保持,造成内存泄露。

注意点:

1)ARC模式下仍能使用自动释放池;

2)MRC下的retain、release、retainCount、autorelease等方法不可使用。

3)注意循环引用下strong和weak的选择。



附:常见内存管理问题

 1.什么是ios内存管理?

   就是在对象不再被使用的时候,把它即时的从内存中清除掉

 

 2.为什么要使用内存管理?

   1.严格的内存管理,能够使我们的应用程在性能上有很大的提高

   2.如果忽略内存管理,可能导致应用占用内存过高,导致程序崩溃

 

 3.系统判断一个对象是否要被销毁的依据是什么?

   每个对象创建出来的时候,都有一个retainCount属性,默认值是1,当retainCount = 0的时候,系统就会将该对像销毁

 

 4.如何使对象的retainCount 值增加?

   调用retain 对象方法

 

 5.如何使对象的retainCount 值减少?

   调用release 对象方法

 

 6.如何判断对象已经被销毁了?

   1.重写NSObject提供的dealloc方法,当对象即将被销毁的时候,默认会调用该方法

   2.dealloc方法中一定要调用[super dealloc]方法

    

 7.内存管理原则是什么?

   谁申请,谁释放;

   只要是出现new,alloc,retain,就要配对出现release操作,或者autorelease操作


 **单个对象内存管理 问题

 

 1.什么是野指针?

   对象的retainCount已经为0,保存了对象指针地址的变量就是野指针

  1.1 使用野指针会有什么问题?

      使用野指针调用对象的方法,会导致野指针异常,导致程序直接崩溃

 

 2.什么是僵尸对象?

   retainCount = 0的对象被称之为僵尸对象,也就是不能够在访问的对象

 

   2.1是什么问题导致,访问僵尸对象,时而正确时而错误?

   2.2如何开始xcode的时时检测僵尸对象功能?

 

 3.如何防止出现野指针操作?

   通常在调用完release 方法后,会把保存了对象指针地址的变量清空,赋值为nil

   在oc中没有空指针异常,所以使用[nil retain]调用方法不会导致异常的发生

 

 4.什么是内存泄漏?

   已经不在使用的对象,没有正确的释放掉,一直驻留在内存中,我们就说是内存泄漏

 

 5.内存泄漏有几种情况?

    1.没有配对释放,不符合内存管理原则

    2.对象提前赋值为nil或者清空,导致release方法没有起作用

 

 6.当对象的retainCount = 0 时 能否调用 retain方法使对象复活?

   已经被释放的对象是无法在复活的

 

 7.关于内存我们主要研究的问题是什么?

   1.野指针

   2.内存泄露


**多个对象内存管理 问题

 

 1.对象与对象之间存在几种关系?

   1.继承关系

   2.组合关系

   3.对象作为方法参数传递

 

 2.对象的组合关系中,如何确保作为成员变量的对象,不会被提前释放?

   重写set方法,在set方法中,retain该对像,使其retainCount值增加 1

 

 3.组合关系导致内存泄漏的原因是什么?

   在set方法中,retain了该对象,但是并没有配对释放

 

 4.作为成员变量的对象,应该在那里配对释放?

   在dealloc函数中释放


** set方法内存管理 问题

 

 1.在对象的组合关系中,导致内存泄漏有几种情况?

   1.set方法中没有retain对象

   2.没有release掉旧的对象

   3.没有判断向set方法中传入的是否是同一个对象

 

 2.该如何正确的重写set方法?

   1.先判断是否是同一个对象

   2.release一次旧的对象

   3.retain新的对象


**内存管理@property参数 问题

 

 1.@property参数分为几类?

  1.与set方法内存管理相关的参数

  2.是否要生成set方法相关

  3.多线程相关

  4.set和get方法的名称相关

 

 2.@property参数那些适用于对象类型,那些适用于基本数据类型

 

 3.如何使用@property生成符合内存管理的set方法?

 

 4.@property retain参数能否用于基本数据类型?

 不能


**手动内存管理类的循环引用 问题

 

 1.什么情况下会出现类的循环应用?


 2.@class关键子的作用?


 3.手动内存管理如何解决类的循环引用问题?


 4.在.h文件中使用@class关键字声明一个类后,在.m文件中是否能够直接掉用该对象的方法?


**自动释放池 问题

 

1.什么是自动释放池?

  自动释放池是用来存储多个对象类型的指针变量

 

2.自动释放池对池内对象的作用?

  被存入到自动释放池内的对象,当自动释放池被销毁时,会对池内的对象全部做一次release操作

 

3.对象如何放入到自动释放池中?

 当你确定要将对象放入到池中的时候,只需要调用对象的 autorelease 对象方法就可以把对象放入到自动释放池中

 

4.如何创建自动释放池?


对象在自动释放池内部调用autorelease 方法

 

5.自动释放池能否嵌套使用?

 

6.自动释放池何时被销毁?

在autorelease } 执行完后


 

7.多次调用对象的autorelease方法会导致什么问题?

多次将地址存到自动释放池中,导致野指针异常


8.自动释放池作用

将对象与自动释放池建立关系,池子内调用autorelease 方法,在自动释放池销毁时销毁对象,延迟release销毁时间


**自动释放池应用 问题

 

 1.实际开发中一般如何使用autorlease

就是在方法中创建新的对象并且需要返回的时候

快速创建一个类方法


**ARC机制 问题

 

 1.什么是ARC机制

   自动引用计数,不需要程序员关心,对象的retain,与release操作

 

 2.什么是强指针(strong),弱指针(weak)

默认情况下,一个指针都会使用 __strong 属性,表明这是一个强引用。这意味着,只要引用存在,对象就不能被销毁。这是一种所期望的行为:当所有(强)引用都去除时,对象才能被收集和释放。

不过, 有时我们却希望禁用这种行为:一些集合类不应该增加其元素的引用,因为这会引起对象无法释放。在这种情况下,我们需要使用弱引用(不用担心,内置的集合类 就是这么干的),使用 __weak 关键字。NSHashTable 就是一个例子。当被引用的对象消失时,弱引用会自动设置为 nil。

    1.(weak与strong)不同的是:当一个对象不再有strong类型的指针指向它的时候,它就会被释放,即使改对象还有_weak类型的指针指向它;

    2.一旦最后一个指向该对象的strong类型的指针离开,这个对象将被释放,如果这个时候还有weak指针指向该对象,则会清除掉所有剩余的weak指针

 

 3.ARC机制中,系统判断对象是否被销毁的依据是什么?

指向对象的强指针是否被销毁

 

 4.ARC机制中,如何观察对象被销毁了?


 

 5.ARC机制中为什么还有autoreleasepool?

ARC 并不是舍弃了 @autoreleasepool,而是在编译阶段帮你插入必要的 retain/release/autorelease 的代码调用。

所以,跟你想象的不一样,ARC 之下依然是延时释放的,依然是依赖于 NSAutoreleasePool,跟非 ARC 模式下手动调用那些函数本质上毫无差别,只是编译器来做会保证引用计数的正确性。

 

 6.ARC机制的本质是什么?

对releaseCount的计算,创建对象 +1, 清空指针 -1,或者越到autoreleasepool的大括号 -1


7.ARC的目的

是让程序员不在关心对象的retainCount


**ARC机制 @property参数 问题

 

 1.ARC机制中如何让@property生成符合内存管理的set方法


 

 2.@property weak参数能否用于基本数据类型?

不能

 

 3.为什么在ARC机制中,不建议使用assign类表示对象的直接赋值



4.ARC机制中不建议使用retain,assign ,容易造成混淆

(1)strong还是weak

    说到底就是一个归属权的问题。小心出现循环引用导致内存无法释放,或者需要引用的对象过早被释放。大体上:IBOutlet可以为weak,NSString为copy或strong,Delegate一般为weak,基础类型用assign,不过要注意具体使用情况。

 

(2)outlet使用strong还是weak

    官方文档建议一般outlet属性都推荐使用weak,不是直接作为main view里面一个subview直接显示出来,而是需要通过实例化创建出来的view,应该使用 strong(自己创建的自己当然要保持引用了)。但是要注意使用 weak时不要丢失对象的所有权,否则应该使用strong。


(3)delegate使用strong还是weak

    delegate主要涉及到互相引用和crash(引用被释放)问题,为了防止这两个问题发生,delegate一般使用weak。


**手动内存管理代码转换成ARC代码 问题


 1.如何使用xcode自带的功能,将手动内存管理代码转换成ARC机制代码


 手动内存管理与ARC机制代码共存 问题 

 

 1.为什么会出现手动内存管理与ARC机制代码共存现象?

 

 2.为什么不统一的将代码都转换成ARC机制?

 

 3.如何才能够让手动内存管理的代码与ARC机制的代码共存?


**ARC机制中类的相互引用 问题

 

 1.ARC机制中类的相互引用,与手动内存管理类的相互引用有什么区别吗?


 

 2.如何解决ARC机制下类的相互引用问题?

在.h文件中使用@class关键字声明一个类,两端不能都用强指针

一端用strong,一端用weak


不要直接调用dealloc,我们知道dealloc中一般处理对象的释放,该方法的调用一般是由系统在类销毁时或内存不足时调用。因为系统知道类何时被销毁。如果手动释放,该类可能被其它类引用,这时在尝试访问时就成造成系统崩溃。


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