Objective-C边学边记-12：Cocoa内存管理

注：本章对初学者比较晦涩，建议参考或直接阅读英文原本来理解。

 

1.对象生命周期
对象的生命周期包括诞生（通过alloc或new方法实现）、生存（接收消息和执行操作）、交友（借助方法的组合和参数）、释放（当它们的生命结束时最终死去）。当对象的生命周期结束时，它们的原材料（内存）将被回收以供新的对象使用。

引用计数(reference counting)：每个对象有一个与之相关联的整数，称做它的引用计数器或保留计数器。当某段代码需要访问一个对象时，该代码将该对象的保留计数器值加1，表示“我要访问该对象”。当这段代码结束对象访问时，将对象的保留计数器值减1，表示它不再访问该对象。当保留计数器值为0时，表示不再有代码访问该对象了，因此对象将被销毁，其占用的内存被系统回收以便重用。

当使用alloc、new或copy（生成接收对象的一个副本）创建一个对象时，对象的保留计数器值被设置成1.要增加对象的保留计数器值，可以给对象发送一条retain消息，要减少对象的保留计数器值，可以给对象发送一条release消息。

当一个对象因其保留计数器归0而将被销毁时，Objective-C自动向对象发送一条dealloc消息。你可以在自己的对象中重写dealloc方法。可以通过这种方式释放已经分配的全部相关资源。一定不要直接调用dealloc方法。要获得保留计数器的当前值，可以发送retainCount消息。签名如下：

- (id) retain;    //申请
- (void) release;    //释放
- (unsigned) retainCount;        //当前计数器值

例如：[[car retain] setTire: tire atIndex:2];  表示要求car对象将其保留计数器值加1并执行setTire操作。
Example:

 

//
 //  Main.m
 //  RetainCount1
 //  内存管理练习1
 //
 //  Created by Elf Sundae on 10/23/10.
 //  Copyright 2010 Elf.Sundae(at)Gmail.com. All rights reserved.
 //
 
#import <Cocoa/Cocoa.h>

@interface RetainTracker : NSObject

@end

@implementation RetainTracker

 - (id) init
{
    if (self = [super init])
    {
        NSLog(@"init: Retain count of %d.",[self retainCount]);
    }
    return self;
}

 - (void) dealloc
{
    NSLog(@"dealloc called.Bye Bye.");
    [super dealloc];
}

@end



 int main (int argc, const char * argv[]) 
{
    
    
    RetainTracker *tracker = [RetainTracker new];
    
    [tracker retain];
    NSLog(@"%d",[tracker retainCount]);
    
    [tracker retain];
    NSLog(@"%d",[tracker retainCount]);
    
    [tracker release];
    NSLog(@"%d",[tracker retainCount]);
    
    
    [tracker release];
    NSLog(@"%d",[tracker retainCount]);
    
    [tracker retain];
    NSLog(@"%d",[tracker retainCount]);
    
    [tracker release];
    NSLog(@"%d",[tracker retainCount]);
    
    [tracker release];
    
    
    return 0;
}
 

 

 

 

输出：

init: Retain count of 1.
2
3
2
1
2
1
dealloc called.Bye Bye.

 

2.对象所有权(object ownership)：
如果一个对象具有指向其他对象的实例变量，则称该对象拥有这些对象。这意味着该实体要负责确保对其拥有的对象进行清理。
当多个实体拥有某个特定对象时，对象的所有权关系就更复杂了，这也是保留计数器值可能大于1的原因。在上面的RetainCount1例子中，main()函数拥有RetainTracker类的对象，因此main()要负责清理该类的对象。
回忆一下在OOP基础章节里Car的engine setter方法：

- (void) setEngine: (Engine *) newEngine;

以及如何在main()函数中调用该方法：

Engine *engine = [Engine new];
[car setEngine: engine];

现在哪个实体拥有engine对象？是main()函数还是Car类？

 

下面是编写setEngine的一种更好的方法：

 

- (void) setEngine: (Engine *) newEngine
{
    [newEngine retain];
    [engine release];
    engine = newEngine;
} // setEngine

在访问方法中，如果先保留新对象，然后再释放旧对象，这不会出问题。
In your accessors, if you retain the new object before you release the old object, you’ll be safe.

 

 

3.自动释放（Autorelease)
自动释放池（autorelease pool），它是一个存放实体的池（集合），这些实体可能是对象，能够被自动释放。
NSObject类提供了一个autorelease方法：

- (id) autorelease;

该方法预先设定了一条在将来某个时间发送的release消息，其返回值是接收消息的对象。当给一个对象发送autorelease消息时，实际上是将该对象添加到NSAutoreleasePool中。当自动释放池被销毁时，会向该池中的所有对象发送release消息。

 

 

- (NSString *) description 
{
   NSString *description; 
   description = [[NSString alloc] 
       initWithFormat: @"I am %d years old", 4]; 
   return ([description autorelease]);
} // description

 

 

自动释放池的销毁时间：
在使用Foundation库工具中，创建和销毁自动释放池的方法非常明确：

NSAutoreleasePool *pool;
pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];
…
[pool release]; 

 

 

创建一个自动释放池时，该池自动成为活动的池。释放该池时，其保留计数器值归0，然后该池被销毁。在销毁过程中，该池释放其包含的所有对象。
当时用AppKit时，Cocoa定期自动为你创建和销毁自动释放池。通常是在程序处理完当前事件（如鼠标单击或按键）以后执行这些操作。你可以使用任意多的自动释放对象，当不再使用它们时，自动释放池将自动为你清理这些对象。
说明：在Xcode自动生成的代码中使用了另一种销毁自动释放池中对象的方式：-drain方法，该方法只是清空自动释放池而不销毁它。-drain方法只适用于Mac OS X 10.4(Tiger)及更高版本。

 

自动释放池的工作过程：
示例：RetainCount2

OBJECTIVE-C CODE   :RetainCount2

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63

// // Main.m // RetainCount2 // 内存管理练习2: 使用自动释放池 // // Created by Elf Sundae on 10/25/10. // Copyright 2010 Elf.Sundae(at)Gmail.com. All rights reserved. // #import <Cocoa/Cocoa.h> @interface RetainTracker : NSObject @end @implementation RetainTracker - (id) init { if (self = [super init]) { NSLog(@"init: Retain count of %d.",[self retainCount]); } return self; } - (void) dealloc { NSLog(@"dealloc called.Bye Bye."); [super dealloc]; } @end int main (int argc, const char * argv[]) { // 创建一个自动释放池 NSAutoreleasePool *pool; pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init]; // 创建（new)一个RetainTracket对象 RetainTracker *tracker = [RetainTracker new]; // count:1 NSLog(@"%d",[tracker retainCount]); // 处于演示目的，retain一个trancker [tracker retain]; // count:2 NSLog(@"%d",[tracker retainCount]); // 向对象发送autorelease消息，将该对象添加到自动释放池pool中 [tracker autorelease]; // count: still 2 NSLog(@"%d",[tracker retainCount]); // release该对象以抵消上面的 retain [tracker release]; //count: 1 NSLog(@"%d",[tracker retainCount]); NSLog(@"releaseing pool"); [pool release]; return 0; }

// // Main.m // RetainCount2 // 内存管理练习2: 使用自动释放池 // // Created by Elf Sundae on 10/25/10. // Copyright 2010 Elf.Sundae(at)Gmail.com. All rights reserved. // #import <Cocoa/Cocoa.h> @interface RetainTracker : NSObject @end @implementation RetainTracker - (id) init { if (self = [super init]) { NSLog(@"init: Retain count of %d.",[self retainCount]); } return self; } - (void) dealloc { NSLog(@"dealloc called.Bye Bye."); [super dealloc]; } @end int main (int argc, const char * argv[]) { // 创建一个自动释放池 NSAutoreleasePool *pool; pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init]; // 创建（new)一个RetainTracket对象 RetainTracker *tracker = [RetainTracker new]; // count:1 NSLog(@"%d",[tracker retainCount]); // 处于演示目的，retain一个trancker [tracker retain]; // count:2 NSLog(@"%d",[tracker retainCount]); // 向对象发送autorelease消息，将该对象添加到自动释放池pool中 [tracker autorelease]; // count: still 2 NSLog(@"%d",[tracker retainCount]); // release该对象以抵消上面的 retain [tracker release]; //count: 1 NSLog(@"%d",[tracker retainCount]); NSLog(@"releaseing pool"); [pool release]; return 0; }