Objective-C内存管理之引用计数

Apple在iOS5之后引入了自动ARC技术，让编译器来自动来管理内存，开发者从此不用再去写很多retain、release代码了。ARC下，编译器完全清楚目标对象，并且能够自动释放那些需要释放的对象，因此，程序内存泄漏的风险大大降低了，但！ARC！不！是！万!能!的！

在实际开发中，内存泄漏还是比较常见的，比如使用block时候的不注意，导致的循环引用；比如在使用NSTimer实例的时候，timer的action事件执行者也就是Target会强引用Self，如果timer没有正确的销毁，就会造成内存泄漏等等；这个时候我们就需要来手动管理内存了。因此，很有必要知道Objective -C的内存管理机制。

二、Objective-C内存管理是机制，就是引用计数。

正确客观的思考方式：

1）自己生成的对象，自己持有。

2）非自己生成的对象，自己也能持有。

3）自己持有的对象，一旦不再需要，就需要立即释放。

4）非自己持有的对象，自己无法释放。

这里的“自己”，知道是当前的对象的使用环境，也可以理解为程序猿自己啦。

问题一：

什么情况下自己生成的对象，自己持有？

使用以下名称开头的方法名，意味着自己生成的对象只有自己持有：

a）alloc

// 自己生成并持有
id obj = [[NSObject alloc] init];

使用类的alloc方法就能生成一个对象，在这里，指向生成并持有的对象的指针被赋值给变量obj。

b ) new

//    自己生成并持有对象
id obj2 = [NSObject new];

在Objective-C中，[[NSObject alloc] init]和[NSObject new]是完全一致的。

c）copy

d )mutableCopy

copy和mutableCopy都是生成并持有对象的一份副本，虽然持有的是副本，但是，副本是自己生成的。

另外，除以上的几个，以下名称开头的方法也意味着自己生成并持有。

（1）allocMyObject

（2）newThatObject

（3）copyThis

（4）mutableCopyYourObject

但是对于一下名称，即使用alloc/new/copy/mutableCopy名称开头，并不属于同一类方法。

（1）allocate

（2）newer

（3）copying

（4）mutableCopy

问题二：

什么情况下自己非自己生成的对象，自己也能持有？

用alloc/new/copy/mutableCopy等开头以外的方法取得的对象，因为不是自己生成的对象，所以并不持有这个对象。比如一些类方法。

//    取得非自己生成的对象，自己并不持有

id array = [NSMutableArray array];

//    如果要持有对象，那么就向对象发送retain消息
[array retain];

取到一个非自己生成的对象，但是自己可以持有对象的实现如下，向对象发送autorelease消息，告诉系统这个对象需要被引用，延缓释放：

- (id) object{

id obj = [[NSObject alloc] init];
[obj autorelease]; //obj 放入到NSAutoreleasePool中，延迟释放。
//取得的对象存在，但是自己不持有对象
return obj;
}

其实，由类方法创建的对象都会放入到NSAutoreleasePool中。后面会继续讲。

问题三：

如何释放自己持有的对象？

向自己持有的对象发送release消息。

//      自己生成并持有
NSArray *arr1 = @[@"11",@"22"];

//    释放自己生成且持有的对象
[arr1 release];

//    取得非自己生成的对象，自己并不持有

id array = [NSMutableArray array];

//    如果要持有对象，那么就向对象发送retain消息
[array retain];

//      释放自己持有的对象
[array release];

这里有个需要弄明白的：

1）释放 ！== 销毁

一个对象可以有多个持有者，且持有者只能向自己持有的对象发送release消息，由引用计数器原则，当一个对象的retainCount == 0，这个对象才会被销毁。多个持有者时，每次release都会使对象的retainCount - 1。

实例如下代码：

//    创建并持有一个对象。
id obj = [NSObject new];
NSLog(@" create new obj  === %lu ===",[obj retainCount]);//retainCount=1

NSMutableArray *mutableArray = [NSMutableArray array];
//    数组对象持有 对象 obj
[mutableArray addObject:obj];
NSLog(@" mutableArray have obj === %lu ===",[obj retainCount]); //retainCount=2

id dict = [NSMutableDictionary dictionary];
//    字典对象持有 NSObject对象 obj
[dict setObject:obj forKey:@"oc"];
NSLog(@" dict have obj === %lu ===",[obj retainCount]);//retainCount=3

//    字典对象释放
[dict release];
NSLog(@" dic release === %lu ===",[obj retainCount]);//retainCount=2

//    数组对象释放
[mutableArray release];
NSLog(@" mutableArray release === %lu ===",[obj retainCount]);//retainCount=1

//    obj对象释放
[obj release];
NSLog(@" obj release === %lu ===",[obj retainCount]);//retainCount=1

所以，释放跟销毁不是一个概念，它们并不等价。

2）赋值 ！== 持有

下面这句代码，NSMutableArray类对象被赋给变量obj，但变量obj自己并不持有改对象。所以，赋值并不等价于就是持有。

id array = [NSMutableArray array];

问题四：

对于“非自己持有的对象，自己无法释放“这句话的解释。

其实就是被释放或被销毁的对象不能重复被引用。

//    创建并持有一个对象。
id obj = [NSObject new];
NSLog(@" create new obj  === %lu ===",[obj retainCount]);

//    obj对象释放
[obj release];
NSLog(@" obj release === %lu ===",[obj retainCount]);

//    obj对象释放
[obj release];
NSLog(@" obj release === %lu ===",[obj retainCount]);

第二次释放的时候程序会崩溃。

二、alloc/retain/release/dealloc

关于alloc/retain/release/dealloc的实现可参看GNUstep，亦可以查阅 《Objective - C高级编程》这本书上的讲解。这里就不赘述了。

三、引用计数的实现

这一块儿理解的不是很好，大致的是这么回事儿：alloc类方法首先调用allocWithZone：类方法，然后调用create_Instance函数，然后通过调用calloc方法来分配内存。Apple内部使用一个引用计数表来管理所有对象的引用计数，同时，引用计数表还记录着每个对象的内存块地址。每次调用release方法都会去技术表中查询对象的引用计数的值。

具体总结如下：

（1）在Objective-C这一对象中存在引用计数器这一整数值。

（2）调用alloc 或者retain方法后，引用计数值会加1.

（3）调用release后，引用计数值减1.

（4）引用计数值为0时，调用dealloc方法废弃对象。