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自动引用计数ARC.md

File metadata and controls

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ARC

ARC(Automatic Reference Countting)：自动引用计数，无需手动 retain 和 release，由编译器自动管理

内存管理方式

  • 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
  • 不需要时释放自己持有的对象
  • 不能释放非自己持有的对象

对象操作对应的OC方法

对象操作 OC 方法
生成并持有对象 . alloc/new/copy/mutableCopy
. 使用 alloc/new/copy/mutableCopy 开头的方法，例如：newMyObject
持有对象 retain
释放对象 release
废弃对象 dealloc

生成并持有 vs 生成不持有

  • 生成并持有
+ (id)newMyObject 
{
    id obj = [NSObject new];
    return obj;
}
  • 生成不持有
+ (NSArray *)array
{
  // 生成并持有
  NSArray *array = [[NSArray alloc] init];
  
  // 加入自动释放池，解除自己持有
  [array autorelease];
  
  return array;
}

dealloc

  • 无论 ARC 是否有效都不要显示调用 dealloc 方法
  • dealloc 方法适用于移除代理或观察者对象
- (void)dealloc
{
    [[NSNotificationCenter defaultCenter] removeObserver:self];
}
  • ARC 无效时，重写 dealloc 方法必须调用 [super dealloc]
// MRC
- (void)dealloc
{
    [super dealloc];
}

id 和 void * 互转

ARC 有效时必须显示使用 __bridge 转换，否则会发生编译错误

// Error
{
    id obj = [NSObject new];
    // 隐式转换
    // Implicit conversion of Objective-C pointer type 'id' to C pointer type 'void *' 
    // requires a bridged cast
    void *p = obj; 
}

// Right
{
	id obj = [NSObject new];
	void *p = (__bridge void *)(obj);
	__unused id obj2 = (__bridge id)(p);
}

__bridge

  • __bridge 转换只是简单的赋值，中间不会涉及内存管理操作
  • 安全性较低，如果不注意赋值对象的所有者，容易发生野指针错误
void *badAccess = nil;
{
    id obj = [NSObject new];
    badAccess = (__bridge void *)(obj);
}
NSLog(@"%@", (__bridge id)badAccess); // EXC_BAD_ACCESS

__bridge_retained

__bridge_retained 进行类型转换的同时也会持有所赋值的对象

{
    void *bridge_retained = nil;
    {
        id obj = [NSObject new];
        NSLog(@"%@", obj);
        bridge_retained = (__bridge_retained void *)(obj);
    }
    NSLog(@"%@", (__bridge id)bridge_retained);
}

【注意!!!】上述示例代码会产生内存泄漏，需要主动释放 bridge_retained

CFRelease(bridge_retained);

__bridge_transfer

  • 被转换变量所持有的对象在该变量赋值给转换目标变量后随之释放
  • __bridge_transfer 不适用于 id 转 void * (Cast of Objective-C pointer type 'id' to C pointer type 'void *' cannot use __bridge_transfer)
{
    id bridge_transfer = nil;
    {
        void *p = (__bridge_retained void *)([NSObject new]);
        NSLog(@"Before: %p", p);
        bridge_transfer = (__bridge_transfer id)(p);
    }
    NSLog(@"After: %@", bridge_transfer);
}

如果使用 __bridge 代替 __bridge_transfer 会发生内存泄漏问题，因为 ARC 对 void * 是无效的

{
    __weak id bridge_leak = nil;
    {
        void *p = (__bridge_retained void *)([NSObject new]);
        NSLog(@"Before: %p", p);
        bridge_leak = (__bridge id)(p);
    }
    NSLog(@"After: %@", bridge_leak); //正常来说是输出 nil，但这里不会，因为内存泄漏了
}

开启 Memory Graph 会发现内存泄漏了，如下图所示：

ARC 禁用

  • 通过设置Objective-C Automatic Reference Counting 为 NO，整个工程 ARC 无效

  • 源文件(.m)增加编译器标记 -fno-objc-arc ，单一文件 ARC 无效

ARC 所有权修饰符

__strong

  • __strong 修饰符是 id 类型和对象类型的默认所有权修饰符
  • 强引用，持有该对象

__weak

  • 弱引用，不会持有对象
  • 解决循环引用问题
  • 引用对象释放后，弱引用变量会失效并置 nil
NSObject __weak *obj = nil;
{
    NSObject *obj2 = [NSObject new];
    obj = obj2;
    NSLog(@"A: %@", obj);
}
    
NSLog(@"B: %@", obj);

// log 
2021-04-17 20:28:29.549221+0800 CommonTest[4804:211525] A: <NSObject: 0x600001ea4170>
2021-04-17 20:28:29.549325+0800 CommonTest[4804:211525] B: (null)

__unsafe_unretained

  • 非安全所有权修饰符，不会持有对象
  • __unsafe_unretained 修饰的变量编译器无法管理其内存
  • 引用对象释放后，变量不会置 nil，容易发生野指针错误
NSObject __unsafe_unretained *obj3 = nil;
{
    NSObject *obj4 = [NSObject new];
    obj3 = obj4;
    NSLog(@"A: %@", obj3);
}
    
NSLog(@"B: %@", obj3); // Thread 1: EXC_BAD_ACCESS (code=EXC_I386_GPFLT)

__autoreleasing

  • 引用的对象会自动调用 autorelease 方法
  • id的指针（id *obj）或对象的指针(NSObject **obj)在没有显式指定时会被默认附加上 __autorelease 修饰符
- (void)performSelectorWithError:(NSError **)error
{

}    
// 等同于
- (void)performSelectorWithError:(NSError * __autoreleasing *)error
{
    
}
  • 无论 ARC 是否有效，调试时可使用 _objc_autoreleasePoolPrint() 打印注册到 autoreleasepool 上的对象
(lldb) po _objc_autoreleasePoolPrint()

ARC Property

属性修饰符与所有权修饰符的对应关系

属性修饰符 所有权修饰符
assign __unsafe_unretained
copy __strong (赋值的是被拷贝的对象)
retain __strong
strong __strong
unsafe_unretained __unsafe_unretained
weak __weak

测试代码

https://github.com/zhiyongzou/zzyNotes/blob/main/Demo/iOS/CommonTest/CommonTest/TestVcs/ARCTestVC.m