Objective-C 内存管理

内存管理是任何编程语言中最重要的过程之一。对象的内存在需要时进行分配，不再需要时解除分配。

管理对象内存是一个性能问题；如果应用程序不释放不需要的对象，其内存占用会增加，性能会受到影响。

Objective-C 内存管理技术可以大致分为两类:

手动保留释放（Manual Retain-Release，即 MRR）
自动引用计算（Automatic Reference Counting，即 ARC）

Manual Retain-Release（手动保留释放）

在 MRR 中，我们通过自己跟踪对象来显式管理内存。这是使用称为引用计数的模型实现的，该模型由基础类 NSObject 与运行时环境一起提供。

MRR 和 ARC 之间的唯一区别在于，前者由我们手动处理保留和释放，而后者由我们自动处理。

下图是 Objective-C中内存管理工作的实例:

A 类对象的内存生命周期如上图所示。如您所见，保留计数显示在对象下方，当对象的保留计数变为 0 时，该对象将完全释放，其内存将被释放以供其他对象使用。

A 类对象首先使用 NSObject 中可用的 alloc/init 方法创建。现在，保留计数变为 1。

现在，B 类保留了 A 类的对象，A 类对象的保留计数变为 2。

然后，C 类生成对象的副本。现在，它被创建为 A 类的另一个实例，实例变量的值相同。这里，保留计数为 1，而不是原始对象的保留计数。这由图中的虚线表示。

复制的对象由 C 类使用释放方法释放，保留计数变为 0，因此对象被销毁。

对于初始 A 类对象，保留计数为 2，必须释放两次才能销毁。这是通过 A 类和 B 类的释放语句完成的，它们分别将保留计数减至 1 和 0。最后，对象被销毁。

MRR 基本规则

我们拥有我们创建的任何对象：我们使用名称以 "alloc", "new", "copy", 或 "mutableCopy" 开头的方法创建对象。
我们可以使用 retain 获得对象的所有权：接收到的对象通常保证在其接收到的方法中保持有效，并且该方法还可以安全地将对象返回给其调用方。我们在两种情况下使用 retain:
- 在访问器方法或init方法的实现中，获取要存储为属性值的对象的所有权。
- 以防止对象由于某些其他操作的副作用而无效。
当我们不再需要它时，我们必须放弃我们拥有的对象的所有权：我们通过发送释放消息或自动释放消息来放弃对象的所有权。因此，在 Cocoa 术语中，放弃对象的所有权通常被称为 "releasing" 释放对象。
您不能放弃您不拥有的对象的所有权：这只是前面明确声明的策略规则的必然结果。

#import <Foundation/Foundation.h>
@interface SampleClass:NSObject
- (void)sampleMethod;
@end
@implementation SampleClass
- (void)sampleMethod {
  NSLog(@"Hello, World! \n");
}
- (void)dealloc {
 NSLog(@"Object deallocated");
 [super dealloc];
}
@end
int main() {
  /* my first program in Objective-C */
  SampleClass *sampleClass = [[SampleClass alloc]init];
  [sampleClass sampleMethod];
  NSLog(@"Retain Count after initial allocation: %d", 
  [sampleClass retainCount]);
  [sampleClass retain];
  NSLog(@"Retain Count after retain: %d", [sampleClass retainCount]);
  [sampleClass release];
  NSLog(@"Retain Count after release: %d", [sampleClass retainCount]);
  [sampleClass release];
  NSLog(@"SampleClass dealloc will be called before this");
  // Should set the object to nil
  sampleClass = nil;
  return 0;
}

运行一下

结果如下:

2022-07-07 12:39:52.310 demo[8385] Hello, World!
2022-07-07 12:39:52.311 demo[8385] Retain Count after initial allocation: 1
2022-07-07 12:39:52.311 demo[8385] Retain Count after retain: 2
2022-07-07 12:39:52.311 demo[8385] Retain Count after release: 1
2022-07-07 12:39:52.311 demo[8385] Object deallocated
2022-07-07 12:39:52.311 demo[8385] SampleClass dealloc will be called before this

自动引用计算（Automatic Reference Counting）

自动引用计算（ARC）中，系统使用与 MRR 相同的引用计数系统，但它在编译时为我们插入适当的内存管理方法调用。我们强烈鼓励在新项目中使用 ARC。如果我们使用 ARC，通常不需要理解本文档中描述的底层实现，尽管在某些情况下可能会有所帮助。有关 ARC 的详细信息，请参见 Transitioning to ARC Release Notes.。

如上所述，在 ARC 中，我们不需要添加 release 和 retain 方法，因为这将由编译器负责。实际上，Objective-C 的基本过程仍然相同。它在内部使用 retain 和 release 操作，使开发人员更容易编写代码，而不必担心这些操作，这将减少编写的代码量和内存泄漏的可能性。

还有另一个叫做垃圾收集的原则，它与 MRR 一起在 Mac OS-X 中使用，但由于它在 OS-X Mountain Lion 中被弃用，所以它没有与 MRR 一同讨论。此外，iOS 对象从来没有垃圾收集功能。使用 ARC，在 OS-X 中也没有使用垃圾收集。

下面是一个简单的 ARC 实例。

注意：这在本站的在线编译器上不起作用，因为它不支持 ARC。

#import <Foundation/Foundation.h>
@interface SampleClass:NSObject
- (void)sampleMethod;
@end
@implementation SampleClass
- (void)sampleMethod {
  NSLog(@"Hello, World! \n");
}
- (void)dealloc {
 NSLog(@"Object deallocated");
}
@end
int main() {
  /* my first program in Objective-C */
  @autoreleasepool {
   SampleClass *sampleClass = [[SampleClass alloc]init];
   [sampleClass sampleMethod];
   sampleClass = nil;
  }
  return 0;
}