以下是關(guān)于內(nèi)存管理的學(xué)習(xí)筆記：引用計數(shù)與ARC者蠕。
iOS5以前自動引用計數(shù)（ARC）是在MacOS X 10.7與iOS 5中引入一項(xiàng)新技術(shù)帅涂，用于代替之前的手工引用計數(shù)MRC（Manual Reference Counting）管理Objective-C中的對象【官方也叫MRR（Manual Retain Release）】摔寨。如今省店，ARC下的iOS項(xiàng)目幾乎把所有內(nèi)存管理事宜都交給編譯器來決定涤浇，而開發(fā)者只需專注于業(yè)務(wù)邏輯。
但是例朱，對于iOS開發(fā)來說孝情，內(nèi)存管理是個很重要的概念，如果先要寫出內(nèi)存使用效率高而又沒有bug的代碼洒嗤，就得掌握其內(nèi)存管理模型的細(xì)節(jié)箫荡。

一、引用計數(shù)

1.與內(nèi)存管理的關(guān)系渔隶？

在Objective-C內(nèi)存管理中羔挡，每個對象都有屬于自己的計數(shù)器：如果想讓某個對象繼續(xù)存活(例如想對該對象進(jìn)行引用)，就遞增它的引用計數(shù)派撕；當(dāng)用完它之后婉弹，就遞減該計數(shù)；當(dāng)沒人引用該對象终吼，它的計數(shù)變?yōu)?之后镀赌，系統(tǒng)就把它銷毀。
這個际跪，就是引用計數(shù)在其中充當(dāng)?shù)慕巧河糜诒硎井?dāng)前有多少個對象想令此對象繼續(xù)存活程序中商佛；

2.引用計數(shù)的介紹：

引用計數(shù)（Reference Count）喉钢，也叫保留計數(shù)（retain count），表示對象被引用的次數(shù)良姆。一個簡單而有效的管理對象生命周期的方式肠虽。

3.引用計數(shù)的工作原理：

當(dāng)我們創(chuàng)建(alloc)一個新對象A的時候，它的引用計數(shù)從零變?yōu)?1玛追；
當(dāng)有一個指針指向這個對象A税课，也就是某對象想通過引用保留(retain)該對象A時帽哑，引用計數(shù)加 1琐鲁；
當(dāng)某個指針/對象不再指向這個對象A，也就是釋放(release)該引用后损谦，我們將其引用計數(shù)減 1陆馁；
當(dāng)對象A的引用計數(shù)變?yōu)?0 時找颓，說明這個對象不再被任何指針指向(引用)了，這個時候我們就可以將對象A銷毀叮贩，所占內(nèi)存將被回收击狮，且所有指向該對象的引用也都變得無效了。系統(tǒng)也會將其占用的內(nèi)存標(biāo)記為“可重用”(reuse)益老；

流程參考圖如下：

(圖片表格取自《編寫高質(zhì)量iOS與OS X代碼的52個有效方法》一書)

4.操作引用計數(shù)的那些方法：

A.以下是NSObject協(xié)議中聲明的3個用于操作計數(shù)器的方法：

retain ： 保留彪蓬。保留計數(shù)+1；
release ： 釋放杨箭。保留計數(shù) -1寞焙；
autorelease ：稍后(清理“自動釋放池”時)，再遞減保留計數(shù)互婿，所以作用是延遲對象的release；

B.dealloc方法：

另外辽狈，當(dāng)計數(shù)為0的時候?qū)ο髸詣诱{(diào)用dealloc慈参。而我們可以在dealloc方法做的，就是釋放指向其他對象的引用刮萌，以及取消已經(jīng)訂閱的KVO驮配、通知；（自己不能調(diào)用dealloc方法着茸，因?yàn)檫\(yùn)行期系統(tǒng)會在恰當(dāng)?shù)臅r候調(diào)用它壮锻，而且一旦調(diào)用dealloc方法，對象不再有效涮阔，即使后續(xù)方法再次調(diào)用retain猜绣。）
所以，調(diào)用release后會有2種情況：
調(diào)用前計數(shù)>1敬特，計數(shù)減1掰邢；
調(diào)用前計數(shù)<1牺陶，對象內(nèi)存被回收；

C.retainCount：獲取引用計數(shù)的方法辣之。

Eg: [object retainCount]; //得到object的引用計數(shù)

retain掰伸、autorelease、release方法詳解

retain作用：

調(diào)用后計數(shù)+1怀估，保留對象操作狮鸭。但是當(dāng)對象被銷毀、內(nèi)存被回收的時候多搀，即使使用retain也不再有效怕篷；

autorelease作用：

autorelease不立即釋放，而是注冊到autoreleasepool(自動釋放池)中酗昼，等到pool結(jié)束時釋放池再自動調(diào)用release進(jìn)行釋放工作廊谓。
autorelease看上去很像ARC，但是實(shí)際上更類似C語言中的自動變量（局部變量）麻削，當(dāng)某自動變量超出其作用域(例如大括號)蒸痹，該自動變量將被自動廢棄，而autorelease中對象實(shí)例的release方法會被調(diào)用呛哟；[與C不同的是叠荠，開發(fā)者可以設(shè)定變量的作用域。]
釋放時間：每個Runloop中都創(chuàng)建一個Autorelease pool（自動釋放池）扫责，每一次的Autorelease榛鼎，系統(tǒng)都會把該Object放入了當(dāng)前的Autorelease pool中，并在Runloop的末尾進(jìn)行釋放鳖孤，而當(dāng)該pool被釋放時者娱，該pool中的所有Object會被調(diào)用Release。 所以苏揣，一般情況下黄鳍，每個接受autorelease消息的對象，都會在下個Runloop開始前被釋放平匈。
例如可用以下場景：(需要從ARC改為使用手動管理的可以做如下的設(shè)置： 在Targets的Build Phases選項(xiàng)下Compile Sources下選擇要不使用ARC編譯的文件框沟，雙擊它，輸入-fno-objc-arc即可使用MRC手工管理內(nèi)存方式增炭；)

-(NSString *)getSting{ 
  NSString *str = [[NSString alloc]initWithFormat:@"I am Str"];
  return [str autorelease];
}

自動釋放池中的釋放操作會等到下一次時間循環(huán)時才會執(zhí)行忍燥，所以調(diào)用以下：

NSString *str = [self getSting];NSLog(@"%@",str);

返回的str對象得以保留，延遲釋放隙姿。因此可以無需再NSLog語句之前執(zhí)行保留操作梅垄，就可以將返回的str對象輸出。
所以可見autorelease的作用是能延長對象的生命期孟辑。使其在跨越方法調(diào)用邊界后依然可以存活一段時間哎甲。

release作用：

release會立即執(zhí)行釋放操作蔫敲，使得計減1；
有這樣一種情況：當(dāng)某對象object的引用計數(shù)為1的時候炭玫，調(diào)用“[object release];”奈嘿，此時如果再調(diào)用NSLog方法輸出object的話，可能程序就會崩潰吞加，當(dāng)然只是有可能裙犹，因?yàn)閷ο笏純?nèi)存在“解除分配(deallocated)”之后，只是放回“可用內(nèi)存池（avaiable pool）”衔憨，但是如果執(zhí)行NSLog時叶圃，尚未覆寫對象內(nèi)存，那么該對象依然有效践图，所以程序有可能不會崩潰掺冠，由此可見，因過早地釋放對象而導(dǎo)致的bug很難調(diào)試码党。
為避免這種情況德崭，一般調(diào)用完對象之后都會清空指針："object = nil"，這樣就能保證不會出現(xiàn)指向無效對象的指針揖盘，也就是懸掛指針（dangling pointer）;
懸掛指針：指向無效對象的指針眉厨。

那么，向已經(jīng)釋放(dealloc)的對象發(fā)送消息兽狭，retainCount會是多少憾股？

原則是不可以這么做。因?yàn)樵搶ο蟮膬?nèi)存已經(jīng)被回收箕慧，而我們向一個已經(jīng)被回收的對象發(fā)了一個 retainCount 消息服球，所以它的輸出結(jié)果應(yīng)該是不確定的，例如為減少一次內(nèi)存的寫操作销钝，不將這個值從 1 變成 0有咨，所以很大可能輸出1。例如下面這種情況：

Person *person = [[Person alloc] init]; //此時蒸健，計數(shù) = 1   
[person retain];  //計數(shù) = 2  
[person release];  //計數(shù) = 1   
[person release]; //很可能計數(shù) = 1;  

雖然第四行代碼把計數(shù)1release了一次，原理上person對象的計數(shù)會變成0婉商，但是實(shí)際上為了優(yōu)化對象的釋放行為似忧，提高系統(tǒng)的工作效率，在retainCount為1時release系統(tǒng)會直接把對象回收丈秩，而不再為它的計數(shù)遞減為0盯捌，所以一個對象的retainCount值有可能永遠(yuǎn)不為0；
因此蘑秽，不管是否為ARC的開發(fā)環(huán)境中饺著，也不推薦使用retainCount來做為一個對象是否存在于內(nèi)存之中的依據(jù)箫攀。
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二、ARC

1.背景：

ARC是iOS 5推出的新功能幼衰，全稱叫 ARC(Automatic Reference Counting)靴跛。
即使2014 年的 WWDC 大會上推出的Swift 語言，該語言仍然使用 ARC 技術(shù)作為其管理方式渡嚣。

2.ARC是什么梢睛？

需要注意的是，ARC并不是GC（Garbage Collection 垃圾回收器）识椰，它只是一種代碼靜態(tài)分析（Static Analyzer）工具绝葡，背后的原理是依賴編譯器的靜態(tài)分析能力，通過在編譯時找出合理的插入引用計數(shù)管理代碼腹鹉，從而提高iOS開發(fā)人員的開發(fā)效率藏畅。
Apple的文檔里是這么定義ARC的:
“自動引用計數(shù)(ARC)是一個編譯器級的功能，它能簡化Cocoa應(yīng)用中對象生命周期管理（內(nèi)存管理）的流程功咒∮溲郑”

3.ARC在做什么？

在編譯階段航瞭，編譯器將在項(xiàng)目代碼中自動為分配對象插入retain诫硕、release和autorelease，且插入的代碼不可見刊侯。
但是章办，需要注意的是，ARC模式下引用計數(shù)規(guī)則還起作用滨彻，只是編譯器會為開發(fā)者分擔(dān)大部分的內(nèi)存管理工作藕届，除了插入上述代碼，還有一部分優(yōu)化以及分析內(nèi)存的管理工作亭饵。
作用：
a.降低內(nèi)存泄露等風(fēng)險 休偶；
b.減少代碼工作量，使開發(fā)者只需專注于業(yè)務(wù)邏輯辜羊；

4.ARC具體為引用計數(shù)做了哪些工作踏兜？

編譯階段自動添加代碼：

編譯器會在編譯階段以恰當(dāng)?shù)臅r間與地方給我們填上原本需要手寫的retain、release八秃、autorelease等內(nèi)存管理代碼碱妆，所以ARC并非運(yùn)行時的特性，也不是如java中的GC運(yùn)行時的垃圾回收系統(tǒng)昔驱；因此疹尾，我們也可以知道，ARC其實(shí)是處于編譯器的特性。
例如：

-(void)setup{ 
   _person = [person new];
}

在手工管理內(nèi)存的環(huán)境下纳本，_person是不會自動保留其值窍蓝，而在ARC下編譯，其代碼會變成：

-(void)setup{ 
  person *tmp = [person new];
  _person = [tmp retain]; 
  [tmp release];
}

當(dāng)然繁成，在開發(fā)工作中吓笙，retain和release對于開發(fā)人員來說都可以省去，由ARC系統(tǒng)自動補(bǔ)全朴艰，達(dá)到同樣的效果观蓄。
但實(shí)際上，ARC系統(tǒng)在自動調(diào)用這些方法時祠墅，并不通過普通的Objective-C消息派發(fā)控制侮穿，而是直接調(diào)用底層C語言的方法：
比如retain，ARC在分析到某處需要調(diào)用保留操作的地方毁嗦，調(diào)用了與retain等價的底層函數(shù) objc_retain亲茅，所以這也是ARC下不能覆寫retain、release或者autorelease的原因狗准，因?yàn)檫@些方法在ARC從來不會被直接調(diào)用克锣。

運(yùn)行期組件的優(yōu)化：

ARC是編譯器的特性，但也包含了運(yùn)行期組件腔长，所執(zhí)行的優(yōu)化很有意義袭祟。
例子：
person工廠方法personWithName可以得到一個person對象，在這里調(diào)用并賦值給person的一個實(shí)例_one：

_one = [person personWithName:@"name"];

可能會出現(xiàn)這種情況：
在personWithName方法中捞附，返回對象給_one之前巾乳，為其調(diào)用了一次autorelease方法。
由于實(shí)例變量是個強(qiáng)引用鸟召，所以編譯器會在設(shè)置其值的時候還需要執(zhí)行一次保留操作胆绊。

//在personWithName方法返回前已有調(diào)用一次autorelease方法進(jìn)行保留操作；
person *tmp = [person personWithName:@"name"]; 

_one = [tmp retain];

很明顯欧募，autorelease與緊跟其后的retain是重復(fù)的压状。為提升性能，可以將二者刪去跟继，舍棄autorelease這個概念种冬，并且規(guī)定返回對象的技術(shù)都比期望值多1，但是為了向后兼容非ARC等情況.
ARC采取了另外一種方式：
ARC可以在運(yùn)行期檢測到這一對多余的操作舔糖。所以在返回對象時碌廓，不直接調(diào)用autorelease，改為調(diào)用objc_autoreleaseReturnValue剩盒，用來檢測返回之后即將要執(zhí)行的代碼中，含有retain操作，則設(shè)置全局?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(此數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)具體內(nèi)容因處理器而異)中的一個標(biāo)志位辽聊，而不執(zhí)行autorelease操作纪挎。
同樣，若方法返回一個自動釋放對象跟匆，調(diào)用personWithName方法的代碼段不執(zhí)行retain异袄，改為執(zhí)行objc_retainAutoreleaseReturnValue函數(shù)。此函數(shù)檢測剛才的那個標(biāo)志位玛臂，若已經(jīng)置位了烤蜕，則不執(zhí)行retain操作。

而設(shè)置并檢測標(biāo)志位迹冤，要比調(diào)用autorelease和retain更快讽营，這就使得這一情況的處理得到優(yōu)化。
修改2個函數(shù)后優(yōu)化完整結(jié)果如下： 【例子來自《編寫高質(zhì)量iOS與OS X代碼的52個有效方法》一書P126】

像是objc_autoreleaseReturnValue

-(void)setObject:(id)object{ 
   [_object release]; 
   _object = [object retain];
}

但是這樣寫會出現(xiàn)問題：如果說新值object和實(shí)例變量_object的值是相同的糖荒，而且只有當(dāng)前實(shí)例變量對象還在引用這個值，那么設(shè)置方法中的釋放操作會使得該值保留計數(shù)為0模捂，系統(tǒng)將其回收捶朵，所以接下來的保留操作，將會令應(yīng)用程序崩潰枫绅。而在使用ARC的環(huán)境下泉孩，就不可能會發(fā)送這樣的的“邊界情況”了:

剛才的代碼在ARC下可以這樣寫：(當(dāng)然，我們知道如果不需要覆寫setter方法并淋，也可以不編寫此方法寓搬，直接使用"self.object = xxx"也可以安全地調(diào)用。)：

-(void)setObject:(id)object{ 
   _object = object;
}

而且ARC會用一種安全的方式來設(shè)置：先保留新值县耽，再釋放舊值句喷，最后設(shè)置實(shí)例變量。
在手工管理的情況下兔毙，我們需要特別注意這種"邊緣情況"唾琼，但是ARC下，我們就可以很輕松地編寫這種代碼了澎剥，而不用去考慮這種情況如何處理了锡溯。
總結(jié)：將內(nèi)存管理交由編譯器和運(yùn)行期組件來做，可以使代碼得到多種優(yōu)化，而上面是其中一種方式祭饭。

5.ARC下需要注意的規(guī)則

a.關(guān)于dealloc：
. 不能顯式調(diào)用dealloc芜茵；
. 不能再dealloc中調(diào)用【super dealloc】(非ARC下則需要調(diào)用.)；
. 不能在dealloc 中釋放資源(非ARC下需要釋放不同的對象)倡蝙；
b.以及九串，不能顯式調(diào)用以下代碼：

(NSZone：內(nèi)存區(qū))

c.不能再使用NSAutoreleasePool對象，ARC提供了@autoreleasepool塊來代替它寺鸥，這樣更有效率猪钮；

6.所有權(quán)修飾符

oc編程中為了處理對象，可將變量類型定義為id類型或各種對象類型胆建。使用這些限定符可以確切地聲明對象變量和屬性的生命周期烤低；
所謂對象類型就是指向NSObject這樣的oc類的指針，例如“NSObject *”眼坏。id類型用于隱藏對象類型的類名部分拂玻。相當(dāng)于C語言中常用的“void *”；
ARC下宰译，id類型和對象類型上必須附加所有權(quán)修飾符檐蚜；
所有權(quán)修飾符一共有4種：
__strong：
強(qiáng)引用，可以引用別的對象為強(qiáng)引用沿侈，相當(dāng)于retain的特性闯第；表明變量持有alloc/new/copy/mutableCopy方法群創(chuàng)建的對象的強(qiáng)引用，強(qiáng)引用變量會在其作用域里被保留缀拭，在超出作用域后被釋放咳短，為默認(rèn)的修飾符；
例如以下代碼：
id objc = [[NSObject alloc] init];
實(shí)際上已被附上所有權(quán)修飾符：
id __strong objc = [[NSObject alloc] init];

__weak：
使用__strong蛛淋，有可能2個對象相互強(qiáng)引用或者1個對象對自身強(qiáng)引用則會發(fā)生循環(huán)引用(如下圖咙好，或者叫保留環(huán))，所以當(dāng)對象在超出其生存周期后褐荷，本應(yīng)被系統(tǒng)廢棄卻仍然被引用者所持有勾效，所以造成內(nèi)存泄露(應(yīng)當(dāng)廢棄的對象在超出生命周期后，繼續(xù)存在)叛甫；

(2個對象互相強(qiáng)引用)

（某對象對自身強(qiáng)引用）

__autoreleasing：在ARC中使用“@autoreleasepool塊”來取代“NSAutoreleasePool”類對象的生成捉邢，通過將對象賦值給附加了__autoreleasing修飾符的變量來替代調(diào)用autorelease方法；

Other：ARC需要注意的事項(xiàng)商膊？

1.過度使用 block 之后伏伐，無法解決循環(huán)引用問題。
2.遇到底層 Core Foundation 對象晕拆，需要自己手工管理它們的引用計數(shù)時藐翎，我們需轉(zhuǎn)換關(guān)鍵字，作為橋接轉(zhuǎn)換以解決 Core Foundation 對象與 Objective-C 對象相對轉(zhuǎn)換的問題：
__bridge：使用__bridge標(biāo)記可以在不修改相關(guān)對象的引用計數(shù)的情況下实幕，將對象從Core Foundation框架數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換為Foundation框架數(shù)據(jù)類型（反之亦然）吝镣。
__bridge_retained：會將相關(guān)對象的引用計數(shù)加 1，并且可以將Core Foundation框架數(shù)據(jù)類型對象轉(zhuǎn)換為Foundation框架數(shù)據(jù)類型對象昆庇，并從ARC接管對象的所有權(quán)末贾。
__bridge_transfer：可以將Foundation框架數(shù)據(jù)類型對象轉(zhuǎn)換為Core Foundation框架數(shù)據(jù)類型對象，并且會將對象的所有權(quán)交給ARC管理整吆，也就是說引用計數(shù)交由ARC管理拱撵；

總結(jié)：就推薦2本經(jīng)典的書（估計很多人早就看完了?? ），書本也好表蝙，pdf也好拴测，建議看一下：
《Effective Objective-C 2.0 編寫高質(zhì)量iOS與OS X代碼的52個有效方法》
《Objective-C高級編程 iOS與OS X多線程和內(nèi)存管理》
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（轉(zhuǎn)載請標(biāo)明原文出處，謝謝支持 ~ ^- ~）
? by：啊左~