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04.解析ARC原理.txt
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解析ARC原理
此前一直提到ARC功能,本文做详细介绍。
ARC作为一个编译时功能,不能替代开发者申请或释放内存,这些都是运行时动作,而是在编译时优化内存管理代码,自动补充释放内存的逻辑。因此,ARC功能不依赖运行时SDK,开发者升级IDE后即可开启ARC功能,并编译出兼容低版本SDK的应用。
一个开启了ARC的工程,所有的内存管理方法(release、retain和autorelease)都会被隐藏,禁止使用。此外,之前提到的autoreleasepool也被禁止由开发者显示定义。开启ARC以后,将增加两个新功能:弱指针(此前提到过的弱引用,避免循环引用造成的内存泄露)和内存进阶优化(编译时)。
举例,有如下代码:
- (NSString*)greeting {
return [[NSString alloc] initWithFormat:@"Hi %@", bloke.name];
}
开启ARC功能,编译过程中,编译器将会优化为:
- (NSString*)greeting {
return [[[NSString alloc] initWithFormat:@"Hi %@", bloke.name] autorelease];
}
自动在返回值调用autorelease,避免泄露问题。
例如:
@implementation Stack { NSMutableArray *_array; }
- (id) init {
if (self = [super init]) {
_array = [NSMutableArray array];
}
return self;
}
- (void) push: (id) x {
[_array addObject: x];
}
- (id) pop {
id x = [_array lastObject];
[_array removeLastObject];
return x;
}
ARC会自动把 _array 加retain
@implementation Stack { NSMutableArray *_array; }
- (id) init {
if (self = [super init]) {
_array = [[NSMutableArray array] retain];
}
return self;
}
- (void) push: (id) x {
[_array addObject: x];
}
- (id) pop {
id x = [[_array lastObject] retain];
[_array removeLastObject];
return [x autorelease];
}
- (void) dealloc { [_array release]; [super dealloc]; }
@end
这个例子里:
[NSMutableArray array]方法提供的是一个autorelease的对象,因此,ARC给他加一个retain,保证在Stack的生命周期内_array是存活的。但仅仅加一个retain,就导致了泄漏,所以在dealloc中要加一个 [_array release]。
在pop方法中调用一次 removeLastObject,是为了避免当还有其他引用指向他的时候,无法被释放,只是一个以防万一的做法,ARC很谨慎。
pop方法中对拿出来那个x的retain和autorelease,指向x的往往是一个弱引用,所以retain一把,避免刚拿出来就挂掉了。
另外ARC还有一个潜规则是需要注意的,就是关于方法名的前缀关键词。有这么几个词,如果出现在方法名的前边,会造成返回值的不同。
alloc、copy、init、mutableCopy、new
举例子:
- (NSString*) serial {
return _serial;
}
ARC处理后:
- (NSString*) serial {
NSString *returnValue = [_serial retain];
return [returnValue autorelease];
}
但这样定义:
- (NSString*) newSerial {
return _serial;
}
ARC将会做不同的处理:
- (NSString*) newSerial {
NSString *returnValue = [_serial retain];
return returnValue;
}
因为newSerial是以new开头的,所以返回值 没有autorelease。其他的关键词,可以去翻官方文档去查看各自详细的说明。
通过这几个简单的例子,可以看出ARC的工作原理。ARC可以一定程度的把开发者从让人崩溃的内存管理中解放出来,但也会带来很多问题,比如,静态分析在这种情况下就没法工作了。所以使用ARC要遵守四条规则:
1,不访问内存方法。包括 retain、release和autorelease,不调用,不实现,完全交给编译器去处理,事实上IDE也不允许开发者访问。
2,不再C结构中出现NSObject指针。ARC的管理优化是针对NSObject,对于C结构和NSObject混合的代码无法胜任。所以建议直接定义一个NSObject,替代C结构。
3,不用 id <-> void * 的互转。编译器必须要接收到void *是否被引用,而且新的编译器会转换Objective-C和Core-Fondation-Style对象。
4,不定义 AutoreleasePool对象,使用@autoreleasepool标签。
开启ARC功能,遵循规则进行编码,可以减少很多管理内存的精力,却是是一个非常不错的选择。而ARC和手动管理相比可能会出现空间释放不及时的问题,但可以通过强制断开强指针缓解这一情况。
要获取更多的ARC使用技巧,可以参考官方文档和Apple WWDC的ARC相关Session。对于编码过程中遇到的问题,可以到SegmentFault.com参与讨论,像其他开发者提问。