OC学习篇之—内存管理介绍和使用

在之前的一片文章我们说了OC中谓词操作：点击进入，从今天开始我们就来看一下OC中最难的一部分内容：内存管理

为什么说他难呢？因为内存如果需要我们程序员去管理的话，那个难度肯定是很大的，如果是Java，垃圾回收器会把这份工作给做了，我们不需要关心，但是就是因为如此，Android运行速度上会慢一下，原因很简单，Java的垃圾回收器有很多收集算法的，这个在回收的过程中是很浪费时间的，效率自然就低了，但是如果这份工作给程序员自己去做的话，效率上肯定会增加，但是对于程序员来说任务就比较繁重了，而且还要特别的小心，千万不能造成内存溢出和泄露。

这里我们主要从四个方面来介绍一下内存管理

1、简单的例子来了解引用计数的使用

2、set方法来控制引用计数问题

3、销毁方法来控制引用计数问题

4、初始化方法来控制引用计数问题

下面就来简单看一下OC中的内存管理

这个例子有点复杂，我们慢慢分析

Dog.h

//
//  Dog.h
//  24_MemeryManager
//
//  Created by jiangwei on 14-10-12.
//  Copyright (c) 2014年 jiangwei. All rights reserved.
//

#import <Foundation/Foundation.h>

@interface Dog : NSObject{
    NSString *_name;
}

- (void) setName:(NSString *)name;

@end

Dog.m

//
//  Dog.m
//  24_MemeryManager
//
//  Created by jiangwei on 14-10-12.
//  Copyright (c) 2014年 jiangwei. All rights reserved.
//

#import "Dog.h"

@implementation Dog

- (void) setName:(NSString *)name{
    _name = name;
}

@end

Dog类中定义了name属性，并且给他提供了一个set方法

Person.h

//
//  Person.h
//  24_MemeryManager
//
//  Created by jiangwei on 14-10-12.
//  Copyright (c) 2014年 jiangwei. All rights reserved.
//

#import <Foundation/Foundation.h>

@class Dog;
@interface Person : NSObject{
    Dog *_dog;
    NSString * _name;
}

- (id)initWithDog:(Dog*)dog;
- (void)setName:(NSString *)name;
- (void)setDog:(Dog *)dog;
- (void)playDog;
- (Dog *)dog;

- (void)dealloc;
@end

Person.m

//
//  Person.m
//  24_MemeryManager
//
//  Created by jiangwei on 14-10-12.
//  Copyright (c) 2014年 jiangwei. All rights reserved.
//

#import "Person.h"

@implementation Person

- (id)initWithDog:(Dog*)dog{
    //使用初始化的时候传入dog
    self = [super init];
    if(self != nil){
        //因为初始化方法只会调用一次，所以这里就没有做判断了
        [_dog release];
        _dog = [dog retain];
    }
    return self;
}

- (void)setName:(NSString *)name{
    //这里name也是对象，所以也是需要进行改写
    _name = name;
    
    /*
     //这里的判断是因为setName方法可能会被多次调用
     if(_name != name){
        [_name release];
        [name copy];//这里使用了copy，而没有使用retain,这个是字符串独有的，其他对象类型都是使用retain的
     }
     */
}

//第一种方式
/*
- (void)setDog:(Dog *)dog{
    //引用计数需要+1
    _dog = [dog retain];
    
    //有时候可能需要替换Dog对象，所以这里还要注意释放Dog的引用
}
 */

//第二种方式
/*
- (void)setDog:(Dog *)dog{
    //使用nil去调用方法是没有错误的
    //但是当一个对象被销毁的时候，指针就变成野指针了，这时候调用方法会出错的
    [_dog release];
    _dog = [dog retain];
}
 */

//第三种方式
- (void)setDog:(Dog *)dog{
    //这里的判断是因为setName方法可能会被多次调用
    if(_dog != dog){
        [_dog release];
        _dog = [dog retain];
    }
}

- (void)playDog{
    NSLog(@"playDog");
}

- (Dog *)dog{
    return _dog;
}

- (void)dealloc{
    //对象类型的属性都需要在这里进行释放引用
    //对狗进行释放
    [_dog release];
    NSLog(@"dealloc is Executing");
    [super dealloc];
}

@end

Person类中有一个Dog的属性，然后提供了set方法。代码有点复杂，我们后面会详细说明

下面来看一下测试代码

main.m

//
//  main.m
//  24_MemeryManager
//
//  Created by jiangwei on 14-10-12.
//  Copyright (c) 2014年 jiangwei. All rights reserved.
//

#import <Foundation/Foundation.h>

#import "Person.h"
#import "Dog.h"

//内存管理
//alloc用来创建对象，创建完成之后，引用计数为1，只调用一次
//retain使引用计数+1，可以多调用几次
//release使引用计数-1，可以多调用几次
//当引用计数为0的时候会调用dealloc
//最新的Xcode版本默认情况下会开启ARC机制的，当开启这个机制之后，我们就不能手动的显示调用这些方法，编译器会报错
//所以我们可以将这个默认状态的ARC关闭，但是这个只是为了测试使用

int main(int argc, const char * argv[]) {

    /*
    Person *person = [[Person alloc] init];//引用计数为1
    NSLog(@"引用计数:%ld",[person retainCount]);
    
    //引用计数加1
    [person retain];
    
    [person release];
    
    NSLog(@"引用计数:%ld",[person retainCount]);
    [person release];
     */
    
    
    Dog *dog = [[Dog alloc] init];
    [dog setName:@"小黑"];
    
    Dog *dog1 = [[Dog alloc] init];//引用计数为1
    [dog setName:@"大黄"];
    
    Person *p1 = [[Person alloc] init];
    [p1 setName:@"张三"];
    [p1 setDog:dog];
    [p1 setDog:dog1];//狗的引用替换成了大黄
    
    Person *p2 = [[Person alloc] init];
    [p2 setName:@"李四"];
    [p2 setDog:dog];
    
    //这里引用计数为1，这个和我们之前说的引用计数管理有矛盾，所以我们在使用的时候需要手动的retain
    NSLog(@"引用计数为:%ld",[dog retainCount]);
    
    [dog1 release];//因为alloc的时候引用计数就为1了
    
    //这里就有一个问题了，dog1对象已经被销毁了，但是setDog对象还是用了dog1对象调用方法了，这就会报错了
    //所以又对set方法进行改进了
    [p1 setDog:dog1];
    
    //当人销毁的时候，还需要对狗的引用-1
    //在人的dealloc方法中实现
    
    Person *p3 = [[Person alloc] initWithDog:dog1];
    [dog1 release];//dog1的引用计数：0
    
    [p3 playDog];
    
    [p3 release];
    
    return 0;
}

下面我们来详细说明一下：

首先如果想演示这个例子的话，需要修改一下设置：

最新的XCode默认是会自动选上ARC(Automatic Reference Counting),如果我们不把这个手动关闭的话，代码中会报错的。

alloc用来创建对象，创建完成之后，引用计数为1，只调用一次

retain使引用计数+1，可以多调用几次

release使引用计数-1，可以多调用几次

当引用计数为0的时候会调用dealloc

黄金法则：每次调用alloc一次，都需要调用release一次，他们两是成对出现的

最新的Xcode版本默认情况下会开启ARC机制的，当开启这个机制之后，我们就不能手动的显示调用这些方法，编译器会报错

所以我们可以将这个默认状态的ARC关闭，但是这个只是为了测试使用

同时我们会发现main.m文件中没有自动释放池了@autoreleasepool了。

1、简单的例子

Person *person = [[Person alloc] init];//引用计数为1
NSLog(@"引用计数:%ld",[person retainCount]);

//引用计数加1
[person retain];

[person release];

NSLog(@"引用计数:%ld",[person retainCount]);
[person release];

我们创建了一个Person类，然后可以打印一下的引用计数值：1

当我们调用retain方法的时候，引用计数就会+1，当我们调用release方法的时候引用计数会-1

一旦系统发现引用计数为0的时候，就会销毁这个对象，调用dealloc方法

2、set方法来控制引用计数

这个例子简单吧，没什么问题的，现在我们把问题复杂化

Dog *dog = [[Dog alloc] init];
[dog setName:@"小黑"];

Dog *dog1 = [[Dog alloc] init];//引用计数为1
[dog setName:@"大黄"];

Person *p1 = [[Person alloc] init];
[p1 setName:@"张三"];
[p1 setDog:dog];
[p1 setDog:dog1];//狗的引用替换成了大黄

Person *p2 = [[Person alloc] init];
[p2 setName:@"李四"];
[p2 setDog:dog];

//这里引用计数为1，这个和我们之前说的引用计数管理有矛盾，所以我们在使用的时候需要手动的retain
NSLog(@"引用计数为:%ld",[dog retainCount]);

[dog1 release];//因为alloc的时候引用计数就为1了

//这里就有一个问题了，dog1对象已经被销毁了，但是setDog对象还是用了dog1对象调用方法了，这就会报错了
//所以又对set方法进行改进了
[p1 setDog:dog1];

//当人销毁的时候，还需要对狗的引用-1
//在人的dealloc方法中实现

我们定义了两条狗，然后将这两条狗通过setDog方法设置到p1对象上，同时将第一条狗设置到p2对象上，这时候我们打印一下第一条狗的引用计数，发现他的引用计数是1，原因很简单，这个1是在alloc时候有的，但是现在是有问题的，因为第一条狗被p1和p2引用者，按照正常情况，第一条狗的引用计数为3的。所以这时候我们就需要修改一下Person类中setDog方法了

- (void)setDog:(Dog *)dog{
    //引用计数需要+1
    _dog = [dog retain];
    
    //有时候可能需要替换Dog对象，所以这里还要注意释放Dog的引用
}

我们需要手动的增加dog的引用计数，这样就正常了。

现在又有一个问题了，上面p1对象设置了第二条狗

[p1 setDog:dog1];//狗的引用替换成了大黄

按照上面的setDog方法，我们又发现一个问题，现在p1引用的狗是第二条狗了，不是第一条，那么这时候按照正常情况第一条狗的引用计数-1，因为他已经不再被p1引用了。所以setDog方法还得修改：

- (void)setDog:(Dog *)dog{
    //使用nil去调用方法是没有错误的
    //但是当一个对象被销毁的时候，指针就变成野指针了，这时候调用方法会出错的
    [_dog release];
    _dog = [dog retain];
}

这时候我们就在赋值之前，对_dog调用一次release方法，这样就解决了上面的那个问题。

但是现在还有一个问题：

[dog1 release];//因为alloc的时候引用计数就为1了
NSLog(@"dog1:%ld",[dog1 retainCount]);
//这里就有一个问题了，dog1对象已经被销毁了，但是setDog对象还是用了dog1对象调用方法了，这就会报错了
//所以又对set方法进行改进了
[p1 setDog:dog1];

在执行release代码之后，dog1的引用计数为1，这是继续调用setDog方法：

- (void)setDog:(Dog *)dog{
    //使用nil去调用方法是没有错误的
    //但是当一个对象被销毁的时候，指针就变成野指针了，这时候调用方法会出错的
    [_dog release];
    _dog = [dog retain];
}

这时候_dog是dog1,继续调用release方法，执行完之后，引用继续为0了，对象被释放了，但是这时候dog参数的值还是dog1,那么在执行retain方法就会报错了，这个原因很简单，就是我们两次调用了setDog方法，将dog1设置了两次。中间调用一次release方法。所以解决这样的问题，我们在修改一下setDog方法：

//第三种方式
- (void)setDog:(Dog *)dog{
    //这里的判断是因为setName方法可能会被多次调用
    if(_dog != dog){
        [_dog release];
        _dog = [dog retain];
    }
}

我只需要判断一下，之前的属性值和当前需要设置的值是否相同。这种方式就是没有问题了，所以我们以后在写set方法的时候，这就是模板了。

3、销毁方法dealloc控制引用计数

现在假如p1被销毁了，那么对于dog1来说引用计数应该-1的，所以需要在Person类中的dealloc方法中修改一下：

- (void)dealloc{
    //对象类型的属性都需要在这里进行释放引用
    //对狗进行释放
    [_dog release];
    NSLog(@"dealloc is Executing");
    [super dealloc];
}

4、初始化方法控制引用计数

现在还有一种情况，如果我们使用初始化方法来设置Dog属性值：

- (id)initWithDog:(Dog*)dog{
    //使用初始化的时候传入dog
    self = [super init];
    if(self != nil){
        //因为初始化方法只会调用一次，所以这里就没有做判断了
        [_dog release];
        _dog = [dog retain];
    }
    return self;
}

我们这里的处理和setDog方法的处理方式一样，但是这里不需要做一次判断了，因为初始化方法只会调用一次。所以不会出现setDog的第三种情况。

总结

这一篇主要介绍了OC中内存管理的概念和用法，后面会继续介绍内存管理的相关知识。

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尼古拉斯.赵四生死看淡，不服就干！

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