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    [原]OC学习篇之---内存管理介绍和使用

    jiangwei0910410003发表于 2014-12-14 16:16:20
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    在之前的一片文章我们说了OC中谓词操作:http://blog.csdn.net/jiangwei0910410003/article/details/41923507,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.h>
    
    @interface Dog : NSObject{
        NSString *_name;
    }
    
    - (void) setName:(NSString *)name;
    
    @end
    <pre>
    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.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
    <pre>


    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.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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