一.内存管理的思考方式
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
- 不再需要自己持有的对象时释放
- 非自己持有的对象无法释放
对象操作与Objective-C 方法的对应
| 对象操作 | Objcetive-C 方法 |
|---|---|
| 生成并持有对象 | alloc/new/copy/mutableCopy 等方法 |
| 持有对象 | retain |
| 释放对象 | release |
| 废弃对象 | dealloc |
2.alloc/retain.release/dealloc 实现
GNUstep是Cocoa框架的互换框架。理解了GNUstep源代码也就相当于理解了苹果的Cocoa实现。
a.通过allocWithZone:类方法调用NSAllocateObject函数分配了对象。
b.NSAllocateObject函数通过调用NSZoneMalloc函数来分配存放对象所需的内存空间，之后将改内存空间置0，最后返回作为对象而使用的指针。
c.NSZone:为防止内存碎片化而引入的结构
总结：GNUstep中alloc/retain/release/dealloc 的实现
- 在Objective-C的对象中存有引用计数这一整数值。
- 调用alloc或是retain方法后，引用计数值加1
- 调用release后，引用计数值减1
- 引用计数值为0时，调用dealloc方法废弃对象
| GNUstep的实现 | 苹果的实现 |
|---|---|
| 将引用计数保存在对象占用内存块头部的变量中 | 保存在引用计数表的记录中 |
| 少量代码即可完成 | 对象用内存块的分配无需考虑内存块头部 |
| 能够统一管理引用计数用内存块与对象用内存块 | 引用计数表各记录中存有内存快地址，可从各个记录追溯到各对象的内存块 |
3.autorelease理解
定义：自动释放，当对象实例超出作用域（相当于变量作用域）时，对象实例的release实例方法被调用。
- 生成并持有NSAutoreleasePool对象
- 调用已分配对象的autorelease实例方法
- 废弃NSAutoreleasePool对象
autorelease实现
| GNUstep的实现 | 苹果的实现 |
|---|---|
| atuorelease实例方法的本质就是调用NSAutoreleasePool对象的addObject方法 | 通过objc4库的runtime/objc-arr.mm 确认autorelease实现 类似 |
4.ARC规则
A.所有权修饰符
- __strong 修饰符
- __weak 修饰符
- __unsafe _unretained 修饰符
- __autoreleasing 修饰符
1).__strong 修饰符
__strong 修饰符是id类型和对象类型默认的所有权修饰符，表示对对象的“强引用”。持有强引用的变量在超出其作用域是被废弃，随着强引用的失效，引用的对象会随之释放。通过 _strong 修饰符，不必再次键入retain或者release,完美地满足了 “引用计数式内存管理的思考方式”。
2).__weak 修饰符
循环引用容易发生内存泄露。所谓内存泄漏就是应当废弃的对象在超出其生存周期后继续存在
__weak 修饰符的一个优点：在持有某对象的弱引用时，若该对象被废弃，则此弱引用将自动失效且处于nil被赋值的状态（空弱引用）。
3).__unsafe _unretained 修饰符
__weak 修饰符只能用于iOS5 以上以及OS X Lion 以上版本的应用程序，之下版本使用了 __unsafe _unretained 修饰符。
__unsafe _unretained 是不安全的所有权修饰符，附有 __unsafe _unretained 修饰符的变量不属于编译器的内存管理对象。
4).__autoreleasing 修饰符
ARC有效时
@autoreleasepool{
id __autoreleasing obj = [[NSObject alloc] init];
}
指定“@autoreleasepool块”来替代“NSAutoreleasePool类对象生成、持有以及废弃”这一范围。
id的指针或对象的指针会默认附加上__autoreleasing 修饰符
- (BOOL) performOperationWithError:(NSError **) error;
等同于
- (BOOL) performOperationWithError:(NSError * __autoreleaasing *) error;
赋值给对象指针是，所有权修饰符必须一致
///正确写法
NSError *error = nil;
NSError *__strong *pError = &error;
了解@autoreleasepool
NSRunLoop等实现不论ARC有效还是无效，均能够随时释放注册到autoreleasepool中的对象
autoreleasepool 范围以块级源代码表示，提高了程序的可读性，所以今后在ARC无效时也推荐使用@autoreleasepool块。
B.具体的ARC规则
- 不能使用retain/release/retainCount/autorelease
- 不能使用NSAllocateObject/NSDeallocateObject
- 须遵守内存管理的方法命名规则
- 不要显示调用dealloc
- 使用@autoreleasepool块替代NSAutoreleasePool
- 不能使用区域（NSZone)
- 对象型变量不能作为C语言结构体（struct/union)的成员
- 显示转换“id”和“void * ”
1).不能使用retain/release/retainCount/autorelease
设置ARC有效时，无需（禁止）再次键入retain或release代码
即使ARC被设置为无效时，该源代码也完全不符合引用计数式内存管理的思考方式。
2).不能使用NSAllocateObject/NSDeallocateObject
3).须遵守内存管理的方法命名规则
- alloc
- new
- copy
- mutableCopy
- init（ARC有效时，更严格，改方法必须是实例方法，并且必须要返回对象，返回的对象应为id类型或该方法声明类的对象类型，抑或是该类的超类或子类型）
虽然以init开始的方法但并不包含在上述命名规则里
- (void) initialize;
4).不要显示调用dealloc
deallo方法在大多数情况下适用于删除已注册的代理或观察者对象
5).使用@autoreleasepool块替代NSAutoreleasePool
6).不能使用区域（NSZone)
区域在现在的运行时系统已经单纯地被忽略
7).对象型变量不能作为C语言结构体（struct/union)的成员
struct data{
NSMutableArray *array;
};
error: ARC forbids Objective-C objs in structs or unions
NSMutableArray *array;
要把对象型变量加入到机构提成员中时，可强制转换为 void * 或是附加 __unsafe _unretained 修饰符
struct Data{
NSMutableArray __unsafe_unretained *array;
};
附有 __unsafe_unretained 修饰符的变量不属于编译器的内存管理对象
8).显示转换“id”和“void * ”
__bridge 转换
- 安全性与赋值低，容易因为悬垂指针而导致程序奔溃
- 还有__bridge_retained 与 __bridge_transfer两种转换
- 在Objective-C对象与Core Foundation 对象之间相互变换
属性
| 属性声明的属性 | 所有权修饰符 |
|---|---|
| assign | __unsafe _unretained 修饰符 |
| copy（不是简单的赋值，它赋值的是通过NSCopying接口的copyWithZone:方法赋值源所生成的对象 | __strong 修饰符 (赋值的是被复制的对象） |
| retain | __strong 修饰符 |
| strong | __strong 修饰符 |
| unsafe_unretained | __unsafe _unretained |
| weak | __weak 修饰符 |
数组
在分配内存时推荐使用calloc函数
C. ARC的实现
ARC由以下工具、库来说实现
- clang (LLVM编译器）3.0以上
- objc4 Objective-C 运行时库 493.9以上
__strong修饰符
| objc_retainAutoreleasedReturnValue | objc_autoreleaseReturnValue |
|---|---|
| alloc/new/copy/mutableCopy之外类方法等返回对象的实现上 | alloc/new/copy/mutableCopy |
__weak修饰符 [重点]
- 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autoreleasepool中的对象
{
id __weak obj1 = obj;
}
/* 编译器模拟代码*/
id obj1;
objc_initWeak(&obj1,obj);
objc_destoryWeak(&obj1);
*******
obj1 = 0;
objc_storeWeak(&obj1,obj);
*******
objc_storeWeak 函数把第二参数的赋值对象的地址作为键值，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，则把变量的地址从weak表中删除。weak表与引用计数表相同，作为散列表被实现。
释放对象，程序的动作：
- objc_release
- 引用计数为0，执行dealloc
- _ objc _rootDealloc
- object_dispose
- objc_destructInstance
- objc_clear_deallocating
objc _clear _deallocating的函数动作
1.从weak表中获取废弃对象的地址为键值的记录
2.将包含在记录中的所有附有__weak修饰符变量的地址，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键值的记录
只在需要避免循环引用时使用__weak修饰符，否则会消耗相应的CPU资源
__autoreleasing修饰符
引用计数
{
id __strong obj = [[NSObject alloc] init];
NSLog(@"retain count = %d",_objc_rootRetainCount(obj));
}
实际上并不能够完全信任_objc_rootRetainCount函数取得的数值。
