開發(fā)iPhone 應(yīng)用程序并不難,基本上就是三個詞 - “memory, memory, memory” 。iPhone OS 對內(nèi)存的要求很嚴(yán)格,有memory leak ,殺掉; 內(nèi)存使用超限額,殺掉。一個經(jīng)過測試的程序,在使用過程中90%以上的崩潰都是內(nèi)存問題造成的。在這里簡單總結(jié)一下Object-C 內(nèi)存管理。
基本概念
Object-C 的內(nèi)存管理基于引用計數(shù)(Reference Count)這種非常常用的技術(shù)。簡單講,如果要使用一個對象,并希望確保在使用期間對象不被釋放,需要通過函數(shù)調(diào)用來取得“所有權(quán)”,使用結(jié)束后再調(diào)用函數(shù)釋放“所有權(quán)”。“所有權(quán)”的獲得和釋放,對應(yīng)引用計數(shù)的增加和減少,為正數(shù)時代表對象還有引用,為零時代表可以釋放。
函數(shù)
獲得所有權(quán)的函數(shù)包括
alloc - 創(chuàng)建對象是調(diào)用alloc,為對象分配內(nèi)存,對象引用計數(shù)加一。
copy - 拷貝一個對象,返回新對象,引用計數(shù)加一。
retain - 引用計數(shù)加一,獲得對象的所有權(quán)。
另外,名字中帶有alloc, copy, retain 字串的函數(shù)也都認(rèn)為會為引用計數(shù)加一。
釋放所有權(quán)的函數(shù)包括
release - 引用計數(shù)減一,釋放所有權(quán)。如果引用計數(shù)減到零,對象會被釋放。
autorelease - 在未來某個時機釋放。下面具體解釋。
autorelease
在某些情況下,并不想取得所有權(quán),又不希望對象被釋放。例如在一個函數(shù)中生成了一個新對象并返回,函數(shù)本身并不希望取得所有權(quán),因為取得后再沒有機會釋放(除非創(chuàng)造出新的調(diào)用規(guī)則,而調(diào)用規(guī)則是一切混亂的開始),又不可能在函數(shù)內(nèi)釋放,可以借助autorelease 。所謂autorelease , 可以理解為把所有權(quán)交給一個外在的系統(tǒng)(這個系統(tǒng)實際上叫autorelease pool),由它來管理該對象的釋放。通常認(rèn)為交給 autorelease 的對象在當(dāng)前event loop 中都是有效的。也可以自己創(chuàng)建NSAutoreleasePool 來控制autorelease的過程。
據(jù)蘋果的人說,autorelease效率不高,所以能自己release的地方,盡量自己release,不要隨便交給autorelease來處理。
規(guī)則
引用計數(shù)系統(tǒng)有自己的引用規(guī)則,遵守規(guī)則就可以少出錯:
獲得所有權(quán)的函數(shù)要和釋放所有權(quán)的函數(shù)一一對應(yīng)。
保證只有帶alloc, copy, retain 字串的函數(shù)才會讓調(diào)用者獲得所有權(quán),也就是引用計數(shù)加一。
在對象的 dealloc函數(shù)中釋放對象所擁有的實例變量。
永遠(yuǎn)不要直接調(diào)用dealloc來釋放對象,完全依賴引用計數(shù)來完成對象的釋放。
有很多類都提供“便利構(gòu)造函數(shù)(convenience constructors)”,它們創(chuàng)建對象但并不增加引用計數(shù),意味著不需要調(diào)用release來釋放所有權(quán)。很好辨認(rèn),它們的名字中不會有alloc和copy。
只要遵守這些規(guī)則,基本上可以消除所有Intrument可以發(fā)現(xiàn)的內(nèi)存泄露問題。
容器
類似NSArray, NSDictionary, NSSet 等類,會在對象加入后引用計數(shù)加一獲得所有權(quán),在對象被移除或者整個容器對象被釋放的時候釋放容器內(nèi)對象的所有權(quán)。類似的情況還有UIView對 subview的所有權(quán)關(guān)系,UINavigationController對其棧上的controller的所有權(quán)關(guān)系等等。
其他所有權(quán)的產(chǎn)生
還有一些用法會讓系統(tǒng)擁有對象的所有權(quán)。比如NSObject 的performSelector:withObject:afterDelay 。如果有必要,需要顯示的調(diào)用cancelPreviousPerformRequestsWithTarget:selector:object: ,否則有可能產(chǎn)生內(nèi)存泄露。
因這種原因產(chǎn)生的泄露因為并不違反任何規(guī)則,是Intrument所無法發(fā)現(xiàn)的。
循環(huán)引用
所有的引用計數(shù)系統(tǒng),都存在循環(huán)應(yīng)用的問題。例如下面的引用關(guān)系:
對象a創(chuàng)建并引用到了對象b.
對象b創(chuàng)建并引用到了對象c.
對象c創(chuàng)建并引用到了對象b.
這時候b和c的引用計數(shù)分別是2和1。當(dāng)a不再使用b,調(diào)用release釋放對b的所有權(quán),因為c還引用了b,所以b的引用計數(shù)為1,b不會被釋放。b不釋放,c的引用計數(shù)就是1,c也不會被釋放。從此,b和c永遠(yuǎn)留在內(nèi)存中。
這種情況,必須打斷循環(huán)引用,通過其他規(guī)則來維護(hù)引用關(guān)系。比如,我們常見的delegate往往是assign方式的屬性而不是retain方式的屬性,賦值不會增加引用計數(shù),就是為了防止delegation兩端產(chǎn)生不必要的循環(huán)引用。如果一個UITableViewController 對象a通過retain獲取了UITableView對象b的所有權(quán),這個UITableView對象b的delegate又是a, 如果這個delegate是retain方式的,那基本上就沒有機會釋放這兩個對象了。自己在設(shè)計使用delegate模式時,也要注意這點。
因為循環(huán)引用而產(chǎn)生的內(nèi)存泄露也是Instrument無法發(fā)現(xiàn)的,所以要特別小心。
一些和內(nèi)存管理相關(guān)的有用內(nèi)容:
Objective-C2.0 號稱可以支持Garbage Collection了, 也就是垃圾回收,但是我還沒在xcode以及文檔中找到相關(guān)的用法,也懶得去查了。 關(guān)于garbage collection的內(nèi)容也沒啥可說的, 想說說這幾天遇到的無GC情況下的幾個內(nèi)存相關(guān)問題。
Objective-C 的autorelease確實給開發(fā)省了不少事情提高了開發(fā)效率, 這對于Mac OSX桌面開發(fā)沒問題,因為內(nèi)存大不存在內(nèi)存緊張的局面。但是如果要為iPhone開發(fā)程序, 還是慎用 autorelease的好, 否則只好等程序退出時再清理內(nèi)存了。 在iphone上最好不要保存不必要的對象, 使用的時候在創(chuàng)建,比如圖片、文件等等。 還有一點要注意的就是UITableView, 如果你是把UITableView放在UITableViewCOntroller中,那么別擔(dān)心,沒有什么問題,如果你是在 UIViewController或者其子類里放置UITableView,那么注意了, 在Pop掉 viewcontroller的時候一定記得先把UItableView的delegate設(shè)置為空, 也就是 [tableView setDelegate:nil] ,之所以這樣做, 是因為tableView的delegate是個retain,會保存對象, 所以如果你不在pop之前將delegate設(shè)為nil, 將不會調(diào)用view controller的dealloc,內(nèi)存也就無法釋放, 這么來幾下恐怕就要內(nèi)存吃緊了。
總結(jié)了幾條內(nèi)存使用經(jīng)驗
1. 對象現(xiàn)用現(xiàn)創(chuàng)建
2. 所有用alloc,new , retain等創(chuàng)建的對象都需要調(diào)用release去釋放, 千萬別發(fā)送release消息給autorelease對象, 否則只能over了
3. 注意delegate,如果時retain類型,最好在釋放之前將之設(shè)為nil
4. 在頻繁使用alloc的地方(循環(huán)) 創(chuàng)建自己的NSAutoReleasePool
5. 對于UIImage對象慎用 [UIImage imageNamed:], 使用[UIImage imageWithContentOfFile:] 或者[image initWithContentOfFile:]
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