iOS内存管理中引用计数的学习 - IOS - 服务器之家

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文章给大家分享了关于iOS内存管理中引用计数的相关知识点,对此有需要的朋友可以跟着学习下。

1.引用计数的思考方式

  • 自己生成的对象,自己持有
  • 非自己生成的对象,自己也能持有
  • 不在需要自己持有的对象时释放
  • 非自己持有的对象无法释放

2.引用计数的实现

1.alloc方法

?
1
2
3
4
+ alloc
+ allocwithzone:
class_creatinstance
calloc

调用alloc方法首先调用allocwithzone:类方法,然后调用class_creatinstance函数,最后调用calloc来分配内存块。

2.rataincount/retain/release 方法

?
1
2
3
- retaincount
__cfdoexternrefoperation
cfbasichashgetcountofkey
?
1
2
3
- retain
__cfdoexternrefoperation
cfbasichashaddvalue
?
1
2
3
-retaincount
__cfdoexternrefoperation
cfbasichashremovevalue //cfbasichashremovevalue 为0时,-release调用dealloc

各个方法都通过同一个__cfdoexternrefoperation函数,调用一系列名称相似的函数。并且从函数名看出苹果采用散列表(引用计数表)来管理引用计数,表键值为内存块地址的散列值。然而gnustep将引用计数保存在对象占用内存块头部的变量中(objc_layout这个结构体中)。

内存块头部管理引用计数的好处:

  • 少量代码皆可完成
  • 能够统一管理引用计数内存块与对象内存块。

引用技术表管理引用计数的好处:

1. 对象内存快的分配无需考虑内存块头部

引用计数表各记录中存有内存块地址,可从各个记录追溯到各个内存块。

第二条特征在调试时很重要,即使出现故障导致对象占用的内存块损坏,但只要引用计数表没有被损坏,就能够确认各个内存块的地址

3.autorelease方法

nsautoreleasepool是通过以autoreleasepoolpage为结点的双向链表来实现的。autoreleasepoolpage是一个c++实现的类,类结构如图:

iOS内存管理中引用计数的学习

  • magic 用来校验 autoreleasepoolpage 的结构是否完整;
  • next 指向最新添加的 autoreleased 对象的下一个位置,初始化时指向 begin() ;
  • thread 指向当前线程;
  • parent 指向父结点,第一个结点的 parent 值为 nil ;
  • child 指向子结点,最后一个结点的 child 值为 nil ;
  • depth 代表深度,从 0 开始,往后递增 1;
  • hiwat 代表 high water mark 。

autoreleasepoolpage每个对象会开辟4096字节内存(也就是虚拟内存一页的大小),除了实例变量所占空间,剩下的空间全部用来储存autorelease对象的地址。内存结构如图:

iOS内存管理中引用计数的学习

在cocoa框架中,nsrunloop每次循环过程中nsautoreleasepool对象被生成或废弃。在大量产生autorelease对象时,只要不废弃nsautoreleasepool那么生成的对象就不能被释放,在此情况下有时会产生内存不足的现象,因此有必要适当的生成,持有和废弃nsautoreleasepool。通常在使用objective-c,无论调用哪一个对象的autorelease/retain方法,实现上都是调用nsobject类的autorelease/retain实例方法,但是对于nsautoreleasepool类,autorelease/retain实例方法已被重写,因此运行时会出错(exception)。autorelease实际上把对象的释放时机交给nsautoreleasepool管理,使用方法如下:

生成并持有nsautoreleasepool对象。

?
1
nsautoreleasepool *pool = [nsautoreleasepool alloc] init]; // 等同于 objc_autoreleasepoolpush()

调用已分配对象的autorelease实例方法。

?
1
2
id obj = [nsobject alloc] init];
[obj autorelease]; // 等同于 objc_autorelease()obj

废弃nsautoreleaspool对象(自动调用分配对象的release)。

?
1
[pool drain]; // 等同于 objc_autoreleasepoolpop(pool)

4.arc说明

arc(automatic reference counting)是编译阶段自动做了retain/release,原先需要手动添加处理引用计数的代码可以自动地由编译器完成。arc并不是gc,不是运行时内存管理,不会做malloc/free的工作,它只是一种代码静态分析(static analyzer)工具,同一程序中按文件单位可以选择arc有效和无效。core foundation中的malloc()或者free()等,还是需要自己手动进行内存管理。设置arc有效的编译方法如下:

  • 使用clang(llvm编译器)3.0或以上版本。
  • 指定编译器属性为”-fobjc-arc“。

3.引用计数查看

apple 提供一些方法查看对象的引用计数,但是并不能完全信任这些函数提供的引用计数值。对于已释放的对象一级不正确的对象地址,有时 也返回”1“,在多线程中,因为存在竞态条件的问题,所以取得的的数值不一定可信。

?
1
2
[object retaincount]; //得到object的引用计数,此方法仅仅适用于mrc
 _objc_rootretaincount(obj); //mrc和arc都适用

原文链接:https://segmentfault.com/a/1190000014696682