Maco

闭花羞月

嗨,我是张志方 (@Maco),一名 iOS 开发者。


ARC内存管理

现阶段移动端iOS开发基本都是使用ARC模式进行开发,但是在有的情况下也是需要使用MRC的,比如在使用系统没有加入ARC管理内存的类的时候,比如使用CoreFoundation下的文件就需要我们使用CFRelease手动释放内存,今天我们不说MRC,先了解ARC在iOS下的实现,如有不足之处,烦请评论区指出,谢谢。

1.1 __strong修饰符

赋值给附有__stong修饰符的变量在实际的程序中到底是怎么运行的?

{
	id __strong obj = [[NSObject alloc] init];
}

通过编译器运行clang,可取得程序汇编输出,该代码可转换为调用以下的函数

id obj = objc_msgSend(NSObject , @selector(alloc));

objc_msgSend(obj, @selector(init));

objc_release(obj);			//作用域结束时调用release释放,由此可知编译器自动插入release

那如下的代码编译后的汇编代码是什么哪?

{
	id __strong obj = [NSMutableArray array];
}

编译后取得的汇编代码如下

id obj = objc_msgSend(NSMutableArray, @selector(array));

objc_retainAutoreleasedReturnValue(obj);

objc_release(obj);

objc_retainAutoreleasedReturnValue函数主要用于最优化程序运行。他是用于自己持有(retain)对象的函数,但它持有的对象应为返回注册在autoreleasepool中对象的方法,或是函数的返回值。由编译器插入该函数。

objc_retainAutoreleasedReturnValue函数是成对的,对应的是objc_autoreleaseReturnValue。

+(id) array {
	return [[NSMutableArray alloc] init];
}

编译器代码为

+(id) array {
	id obj = objc_msgSend(NSMutableArray, @selector(alloc));
	objc_msgSend(obj, @selector(init));
	return objc_autoreleaseReturnValue(obj);
}

1.2 __weak修饰符

  • 若附有__weak修饰符的变量所引用的对象被废弃,则将nil赋值给该变量
  • 使用附有__weak修饰符的变量,即是使用注册到qutoreleasepool中的对象

```c s { id __weak obj1 = obj; }


假设变量obj附加__strong修饰符且对象被赋值

编译器代码如下

```c
id obj1;

objc_initWeak(&obj1, obj);	//初始化附有__weak修饰符的变量

objc_destroyWeak(&obj1);	//作用域结束释放该变量

如以下源代码所示,objc_initWeak函数将附有__weak修饰符变量初始化为0,会将赋值的对象作为参数调用objc_storeWeak函数。

obj1 =  0;

objc_storeWeak(&obj1, obj);

如上源代码与下列源代码相同

id obj1;

obj1 = 0;

objc_storeWeak(&obj1, obj);

objc_storeWeak(&obj1, 0);

objc_storeWeak函数把第二参数的赋值对象的地址作为健值,将第一参数的附有__weak修饰符的变量的地址注册到weak表中。如果第二参数为0,则把变量地址从weak表中删除。

weak表与引用计数表相同,以散列表实现。如果使用weak表,将废弃对象的地址作为健值进行检索,就能高速地获取对应的附有__weak修饰符的变量地址。另外,由于一个对象可同时赋值给多个附有__weak修饰符的变量中,所以对于一个健值,可注册多个变量的地址。

释放对象时,废弃谁都不持有的对象的同时,程序的执行动作

  1. objc_release
  2. 因为引用计数为0所以执行dealloc
  3. _objc_rootDealloc
  4. objc_dispose
  5. objc_destructInstance
  6. objc_clear_deallocating

对象被废弃时最后调用objc_clear_deallocating函数的动作如下:

  1. 从weak表中获取废弃对象的地址为健值的记录
  2. 将包含在记录中的所有附有__weak修饰符变量地址,赋值为nil
  3. 从weak表中删除该记录
  4. 从引用计数表中删除废弃对象的地址为健值的记录

```c s id __weak obj = [[NSObject alloc] init]; //会引起编译器警告,编译器判断生成并持有的对象不能继续持有,调用objc_release立即释放掉,obj为nil。


使用__unsafe_unretained修饰符与__weak一样,立即释放,并将悬垂指针赋值给obj

```c
[[NSObject alloc] init];	//在ARC无效时会发生内存泄漏

(void) [[NSObject alloc] init];

虽然没有制定赋值变量,在ARC中会进行调用objc_release释放对象,不会产生内存泄漏。

能调用被立即释放的对象的实例方法吗?

[[[NSObject alloc] init] hash];

编译代码为:

id tmp = objc_msgSend(NSObject, &selector(alloc));

objc_msgSend(tmp, @selector(init));

objc_msgSend(tmp, @selector(hash));

objc_release(tmp);

调用了实例方法后对象被释放,“由编译器进行内存管理”这句话时正确的。

使用附有__weak修饰符的变量,即是使用注册到autoreleasepool中的对象

{
	id __weak obj1 = obj;

	NSLog(@“%@”,obj1);
}

编译代码为:

id obj1;

objc_initWeak(&obj1, obj);	//初始化附有__weak修饰符的变量

id tmp = objc_loadWeakRetained(&obj1);

objc_autorelease(tmp);

NSLog(@“%@”,tmp);

objc_destroyWeak(&obj1);	//作用域结束释放该变量

使用附有__weak修饰符变量,多了objc_loadWeakRetained和objc_autorelease函数的调用。

  1. objc_loadWeakRetained函数去除附有__weak修饰符变量所引用的对象并retain
  2. objc_autorelease函数将对象注册到autoreleasePool中

如果大量使用附有__weak修饰符的变量,最好暂时赋值给附有__strong修饰符的变量后再使用,以防对象重复注册到autoreleasePool中。

独自实现引用计数机制的类(比如NSMachPort)大多不支持__weak修饰符,如果将不支持__weak声明类的对象赋值给附有__weak修饰符的变量,编译器会报错。

还有一种情况不能使用__weak

当allowsWeakReference/retainWeakReference实例方法返回NO的情况

1.3 __autoreleasing修饰符

将对象赋值给附有__autoreleasing修饰符的变量等同于ARC无效时调用autorelease方法。

@autoreleasepool {
       id __autoreleasing obj = [[NSObject alloc] init];
 }

该代码主要将NSObject类对象注册到autoreleasePool中:

编译代码:

id pool = objc_autoreleasePoolPush();

id obj = objc_msgSend(NSObject, @selector(alloc));

objc_msgSend(obj, @selector(init));

objc_autorelease(obj);

objc_autoreleasePoolPop(pool);
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