《Objective-C高级编程 iOS与OS X多线程与内存管理》4

内存管理篇: 4.ARC的所有权修饰符

所有权修饰符

  • 在ARC下,对象必须通过所有权修饰符进行修饰,系统会根据不同的所有权修饰符对对象进行相应的内存管理。
  • 所有权修饰符包括:__strong、__weak、__unsafe_unretained、__autoreleasing。

__strong修饰符

  • __strong作为默认的所有权修饰符,使用时可以直接省略;
  • __strong将修饰对象的指针变量声明为强引用(对象的引用计数+1)

__strong修饰的对象,依然符合内存管理的4条思考方式:

  • 自己创建的对象,自己持有:
{
    // 作用域内,object负责内存管理
    id __strong object = [[NSObject alloc] init];
}   // 出作用域,对象的强引用失效,内存释放
  • 非自己创建的对象,自己也能持有:
{
    id __strong object1 = [[NSObject alloc] init];
    // 通过赋值方式,持有别人创建的对象
    id __strong object2 = object1
}   
// 出作用域,object2强引用失效,对象收到release消息;object1强引用也失效,对象收到release消息;最终内存释放
{
    // 持有非自己创建的对象
    id __strong object = [NSMutableArray array];
}   // 出作用域,对象的强引用失效,内存释放
  • 当不再需要时,可以释放自己创建的对象
{
    id __strong object = [[NSObject alloc] init];
    // 不需要时,直接置为nil或指向其他对象时,原对象收到release消息
    object = nil;
}
  • 无法释放非自己创建的对象
    • 由于无法调用release方法,无需担心释放问题。

__weak修饰符

  • 与__strong相对,__weak为弱引用,不持有对象;
  • 出作用域后,修饰的指针变量自动置为nil,访问安全;
  • 解决“引用循环”问题;
  • iOS5以上适用(自动置nil是在运行期实现,故ARC不全是编译器特性)

__unsafe_unretained修饰符

  • 作为iOS5以前“__weak”的版本,编译器不对其内存进行管理;
  • 出作用域后,指针变量不会置为nil,访问极其危险

不建议使用。

__autoreleasing修饰符

在ARC下,NSAutoreleasePool类的创建使用需要使用@autoreleasepool块来代替,且不能手动调用autorelease方法。

  • 非显示使用的情况(编译器自动将对象标记为__autoreleasing):
  1. 在@autoreleasepool块中直接使用:
@autoreleasepool {
    id obj = [[NSObject alloc] init];
}
  1. 作为函数返回值:
+ (MyClass *)myObject {
    return [[MyClass alloc] init];
    /** 
    * 相当于
    *   id obj = [[MyClass alloc] init];
    *   return obj;
    */
}

隐含创建的obj变量会被赋值__strong修饰符,出作用域后会被释放,但由于对象作为函数返回值,编译器会将其标记为__autoreleasing,加入到最近的autoreleasepool对象中。

注意:对于此种情况,方法命名时需要遵循内存管理规则:即不得使用“alloc、new、copy和mutableCopy”作为方法名开头(会将返回对象标记为__strong)。

  1. 指向id的指针或指向对象的指针:
// 指向id的指针
id __autoreleasing *obj;
// 指向NSObject对象的指针
NSObject * __autoreleasing *obj;

举例,API中的error参数,如:

// NSError ** 等同于 NSError * __autoreleasing *
- (BOOL)performTaskWithError:(NSError **)error {
    if (出现错误) {
        &error = [NSError errorWithxxx];
        return NO;
    }
    return YES;
}

// 使用时:
NSError *error; // 相当于NSError __strong *error,值为nil(由于对象指针赋值时,二者的所有权修饰符必须一致。实际上这里error在下面赋值时,隐含地生成了__autoreleasing修饰的临时变量)
[obj performTaskWithError:&error];

原因:
这里其实也遵循了内存管理法则所述的方法命名规范,由于方法名不是由“alloc、new、copy和mutableCopy”开头,error作为返回对象与函数的返回值一样,且接收方相当于持有非自己创建的对象。所以会被编译器自动加入到autoreleasepool中。
所以指向对象的指针,会被自动标记为“__autoreleasing”。

  • 对象指针赋值时,二者的所有权修饰符必须一致。如:
NSError *error = nil; // 默认为__strong
// 由于默认指向对象的指针为__autoreleasing,所以这里需要显示指定为__strong
NSError * __strong *pError = &error;
  • 在访问使用__weak修饰符的变量时,实际上该对象必定会被加到autoreleasepool中
id __weak obj1 = obj0;
NSLog(@"class = %@", [obj1 class]);

与以下代码等效:

id __weak obj1 = obj0;
id __autoreleasing tmp = obj1;
NSLog(@"class = %@", [tmp class]);

原因:
__weak修饰的变量只是弱引用,其指向的对象随时可能被释放而变为nil;
为了保证使用过程中对象的持续存在,ARC会将生成__autorelease修饰的临时变量指向该对象,从而将其加入到autoreleasepool中。

  • 注意:使用__autoreleasing修饰的变量,必须为自动变量(局部变量、函数或方法参数),不能是其他。
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