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objective-C 的内存管理之-自动释放池(autorelease pool)

时间:15-10-05 栏目:iOS开发入门与提高 作者:魔豆先生 评论:0 点击: 2,138 次

如果一个对象的生命周期显而易见,很容易就知道什么时候该new一个对象,什么时候不再需要使用,这种情况下,直接用手动的retain和release来判定其生死足矣。但是有些时候,想知道某个对象在什么时候不再使用并不那么容易。如果下面的代码,看上去非常简单:

Sample.h类接口部分

#import < Foundation / Foundation.h >
@interface Sample : NSObject {
}
-(NSString*) toString;
@end

Sample.m 类实现部分

#import "Sample.h"
@implementation Sample
-(NSString*) toString
{
    NSString* str = [[NSString alloc] initWithFormat:@"This is %@ class",@"Sample"];
    return str;
}
@end

在main函数中调用

#import <Foundation/Foundation.h>
#import "Sample.h"
int main (int argc, const char * argv[]) { 
    
    Sample *s = [Sample new];
    NSLog(@"%@",[s toString]);
    [s release];
    
    return 0;
    
    
}

不知道您是否意识到这段代码有内存泄漏问题,因为Sample.m的toString方法生成了一个NSString类的实例,但是main函数最后只释放了Sample的实例s,却并未释放这个NSString类的字符串实例!

要纠正这个错误,main函数应该改成:

int main (int argc, const char * argv[]) { 
    
    Sample *s = [Sample new];
    NSString* str = [s toString];
    NSLog(@"%@",str);
    [str release];//手动释放NSString字符串实例
    [s release];
    
    return 0;  
    
}

这种隐藏的错误很容易发生,也容易被忽视。为此obj-c 引用了自动释放池(autorelease pool),每次用xcode创建项目时,可能大家已经注意到了有类似下面的代码模板:

int main (int argc, const char * argv[]) { 
    
    NSAutoreleasePool * pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];
    
    //insert code here...
    NSLog(@"Hello,World!");
    
    [pool drain];  
    return 0;  
    
}

即:xcode为开发者写的代码外层包了一层NSAutoreleasePool。这个池(pool)类似数据结构中的堆栈(Stack),相当于一个容器,每次对象调用autorelease方法时(obj-c中的正式说法应该是:对象发送autorelease消息),对象的引用计数并不真正变化,而是向pool中添加一条记录,记下对象的这种要求。最后当pool发送drain或release消息时,池中的所有对象的这种要求一一被执行(即:pool被销毁前,会通知池中的所有对象,全部发送release消息真正将引用计数减少,如果对象之前有发送过autorelease消息)

下面看一下基本的使用,先给Sample添加一个属性int型的flag(用于在销毁时看到是哪一个实例正在被销毁),同时重写dealloc()以便在释放时能输出一些信息

Sample.h

#import <Foundation/Foundation.h>
@interface Sample : NSObject 
}
-(NSString*) toString;
//增加一个int型的属性flag
@property int flag;
@end

Sample.m

#import "Sample.h"
@implementation Sample
//自动生成属性flag的setter与getter方法
@synthesize flag;
-(NSString*) toString
{
    NSString* str = [[NSString alloc] initWithFormat:@"This is Sample%d",flag];
    return str;
}
-(void)dealloc
{
    NSLog(@"Sample %d is going to die.",flag);
    [super dealloc];
}
@end

使用自动释放池后的main函数

#import <Foundation/Foundation.h>
#import "Sample.h"
int main (int argc, const char * argv[]) { 
    
    NSAutoreleasePool * pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];
    
    Sample *s1 = [Sample new];
    Sample *s2 = [Sample new];
    
    s1.flag=1;
    s2.flag=2;
    
    [s1 autorelease];
    [s2 autorelease];
    
    
    [pool drain];  
    return 0;  
    
}

运行结果为:

2011-02-24 13:28:09.759 MemoryManage[282:a0f] Sample 2 is going to die.
2011-02-24 13:28:09.769 MemoryManage[282:a0f] Sample 1 is going to die.

从结果上看,pool是后进先出的,即:最后autorelease的最先释放(符合stack数据结构的特征)。再回到前面提到的toString方法中内存泄漏的问题,明白pool的基本原理后,只要把return str换成retrun [str autorelease]就行了,即把该字符串在池中登记,这样当[pool drain]时,所有登记的对象,将自动调用release方法,从而得到释放。

自动释放池从功能上可以理解为一种延时释放技术:即通过发送autorelease消息,向自动释放池登记,表明自己将来会在pool销毁时,一并发送release消息销毁自己。

最后提几点注意事项:

1、NSAutoreleasePool的实例pool本身也是一个对象,同样需要释放,所以最后也同样需要[pool release]或[pool drain],也正是这一行代码,才会将池中的所有对象同时释放。--注:drain仅适用于max os高版本,低版本不适用,而release通用,其它并无太大差别

2、pool在release时,仅仅只是简单的让所有池中的对象都发送release而已,并无其它玄机。(即:让池中所有对象的引用计数减1) 所以,如果你在之前用代码强制retain了某对象的引用计数,即使pool被release了,池中的对象仍然有可能因为引用计数仍大于1,而未被销毁。比如下面的代码:

#import <Foundation/Foundation.h>
#import "Sample.h"
int main (int argc, const char * argv[]) { 
    
    NSAutoreleasePool * pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];
    
    Sample *s1 = [Sample new];//retainCount=1
    Sample *s2 = [Sample new];//retainCount=1
    
    s1.flag=1;
    s2.flag=2;
    
    NSLog(@"s1.retainCount=%d,s2.retainCount=%d",[s1 retainCount],[s2 retainCount]);
    
    [s1 autorelease];//retainCount仍为1
    
    NSLog(@"s1.retainCount=%d,s2.retainCount=%d",[s1 retainCount],[s2 retainCount]);
    
    [s2 retain];//retainCount=2
    [s2 autorelease];//retainCount仍为2  
    
    NSLog(@"s1.retainCount=%d,s2.retainCount=%d",[s1 retainCount],[s2 retainCount]);   
    
    [pool drain];  
   
    return 0;  
    
}

运行结果:

2011-02-24 13:49:22.558 MemoryManage[461:a0f] s1.retainCount=1,s2.retainCount=1
2011-02-24 13:49:22.566 MemoryManage[461:a0f] s1.retainCount=1,s2.retainCount=1
2011-02-24 13:49:22.567 MemoryManage[461:a0f] s1.retainCount=1,s2.retainCount=2
2011-02-24 13:49:22.578 MemoryManage[461:a0f] Sample 1 is going to die.

因为s2发送了retain消息,从而让其引用计数上升为2,所以最终即使pool释放后,s2仍未销毁。

3、在iphone/ipad等内存有限的手持设备上,并不建议使用autorelease,因为说到底这是一种延时释放,如果你的程序一直在跑,代码尚未执行到[pool release]之前,即使有很多对象不再需要了,但它们占用的内存并未真正释放。

4、不要把大量循环操作放到同一个NSAutoreleasePool之间,道理同上,这样会使池中有大量对象,导致程序在运行时占用较多内存。比如下面这段代码:

int main (int argc, const char * argv[]) { 
    
    NSAutoreleasePool * pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];   
        
    int i;
    
    for (i=0;i<10000;i++){
        Sample *s = [Sample new];
        s.flag = i;
        NSLog(@"%@",[s toString]);
        [s autorelease];
    }
   
    [pool release];
    return 0;  
    
}

上面的代码运行时,必须等整个循环结束后才开始销毁对象。可以改进为下面这样:

int main (int argc, const char * argv[]) { 
    
    NSAutoreleasePool * pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];   
        
    int i;
    
    for (i=0;i<10000;i++){
        Sample *s = [Sample new];
        s.flag = i;
        NSLog(@"%@",[s toString]);
        [s autorelease];
        if (i % 100==0)
        {
            [pool release];
            pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];
        }
    }
   
    [pool release];
    return 0;  
    
}

这样每当池子里有100个对象时,就释放一次,这样程序在运行时占用的内存就会少很多

最后从书上抄一段号称Cocoa内存管理的黄金定律:如果我使用了new、alloc或copy方法获得一个对象,则我必须释放(release)或自动释放(autorelease)该对象

声明: 本文由( 魔豆先生 )原创编译,转载请保留链接: objective-C 的内存管理之-自动释放池(autorelease pool)

objective-C 的内存管理之-自动释放池(autorelease pool):等您坐沙发呢!

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