raywenderlich写的关于内存管理，第一篇，再说一次基础知识点

原文连接地址：http://www.raywenderlich.com/2657/memory-management-in-objective-c-tutorial

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教程截图：

　　当我检查其余开发人员的代码时，彷佛最多见的错误老是围绕在以Object-C中的内存管理为中心。若是您使用的语言是java或C#，它们会自动为您处理内存管理，但这也会使你对于手工内存管理工做更加迷惑。所以，在本教程中，您将经过一些实践来学习Object-C中的内存管理是如何工做的。咱们将讨论引用计数如何工做，并经过学习内存管理的全部关键点来构建一个真实世界的例子——一个关于您喜好的寿司类型的应用程序。

　　本教程是针对初学者的iOS开发人员或者时关注这个主题的中级开发人员。废话就少啰嗦了，开始编码。

 

开始

　　在xcode开发环境中，打开File\New Project，选择iOS\Application\Navigation-based Application，并将新项目命名为ProMemFun，执行Build\Build and Run, 在模拟器中你会看到一个以下空表视图：

 

 

　　比方说，咱们但愿在这个列表中填入咱们喜好的寿司类型。最简单的方法是建立一个数组来容下每一种寿司类型的字符串名称，而后每次咱们显示一行，从数组中放入合适的字符串到表格中。在rootViewController.h中为寿司类型声明一个实例变量，代码以下：

 

#import <UIKit/UIKit.h>
 
@interface RootViewController : UITableViewController {
    NSArray * _sushiTypes;
}
 
@end 

 

　　经过这个声明，每一个RootViewController实例对象将有空间来存储一个指向NSArray数组的指针，这是一个Object-C类，使用这个数组初始化后就不能改变它。若是你须要更改一个初始化后的数组（例如，添加一项后），你应该使用NSMutableArray替代。

 

　　也许你会奇怪，为何咱们在命名的变量前面添加一个下划线？这刚好是我喜欢作的事情，这样作有些事情会变得更容易。在后续的关于Objec-C教程中我将讨论我为何喜欢这么作，可是如今请注意，到目前为止，咱们所做的是仅仅添加了一个实例变量，没有作与属性相关的东东，咱们把它命名为“如下划线开头”，这只是一个我的的喜爱问题，其实它没有作特别的东西。

　　如今，打开RootViewController.m文件，注释viewDiaLoad，而后设置如下代码：

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
 
    _sushiTypes = [[NSArray alloc] initWithObjects:@"California Roll", 
                   @"Tuna Roll", @"Salmon Roll", @"Unagi Roll", 
                   @"Philadelphia Roll", @"Rainbow Roll",
                   @"Vegetable Roll", @"Spider Roll", 
                   @"Shrimp Tempura Roll", @"Cucumber Roll",
                   @"Yellowtail Roll", @"Spicy Tuna Roll",
                   @"Avocado Roll", @"Scallop Roll",
                   nil];
} 

 

 

　　如今咱们进入内存管理，Object-C中建立的对象使用的是引用计数。这就意味着每个对象都跟踪有多少其余的对象引用它。一旦引用计数变为0，这个对象的内存就会安全的释放掉。

　　做为一个程序员，你要确保对象的引用计数老是准确的。当你在某个地方存储了一个对象的指针（好比是实例变量），你须要增长引用计数，有时候须要递减引用计数。

“个人天啊”，你可能会思考，“这听起来太复杂和混乱了”，不要担忧，作起来要比听起来简单些。

 

初始化对象和释放对象的内存

　　无论何时你在Object-c中建立一个对象，首先你要调用alloc为这个对象去分配内存空间，而后调用init方法去初始化这个对象，当init方法不带任何参数时，有时候你会看到程序员用new方法替代（这相似于先调用alloc，而后调用init）。

　　最重要的是一旦你这么作了，你会获得一个新的对象，而且它的引用计数置为1。所以，当完成全部的工做后，你须要递减引用计数。

好了，咱们给出一个开头。仍然是在RootViewController.m中，去文件末尾，像下面同样设置viewDidUnload和dealloc方法：

 

- (void)viewDidUnload {
    [_sushiTypes release];
    _sushiTypes = nil;
}
 
- (void)dealloc {
    [_sushiTypes release];
    _sushiTypes = nil;
    [super dealloc];
} 

 

 

 

 

　　记住当你用alloc/init建立一个array时，它的引用计数已经为1了。所以当你完成与array相关的工做时，须要递减它的引用计数。在Object-C中，你能够经过对这个对象调用release方法。

　　可是你应该在什么地方release呢？哦，你必定要在dealloc方法中release这个array，显然易见，当这个viewController销毁后，你也不会再须要这个array了。因此，记住不管什么时候你在viewDidLoad中建立一个对象（这个对象的引用计数会初始化为1），你应该在viewDidUnload中释放这个对象。不要太担忧，关于这儿主题我会专门写一篇教程。

　　注意，释放对象后，请将其设置为nil，若是你试图调用一个指向nil的指针，你的程序会崩溃。

　　好了，如今让咱们使用新的array。首先，替换掉tableView:numberOfRowsInSection 里面的"return 0"，替换成下面的语句：

// Replace "return 0;" in tableView:numberOfRowsInSection with this
return _sushiTypes.count; 

　　这里意思是说，tableView里面的数据行数等于sushiTypes数组里面的记录个数。

 

 

 

 

　　如今，咱们须要告诉table view，每一行具体显示什么内容。找到tableView:cellForRowAtIndexPath函数，而后找到注释 “Configure the cell”，在后面添加下列代码：

NSString * sushiName = [_sushiTypes objectAtIndex:indexPath.row]; // 1
NSString * sushiString = 
    [[NSString alloc] initWithFormat:@"%d: %@", 
        indexPath.row, sushiName]; // 2
cell.textLabel.text = sushiString; // 3
[sushiString release]; // 4 

 

　　让咱们一行一行代码解释一下上面的程序：

1. 根据当前行号查找sushiTypes数组里面对应的字符串
2. 咱们想这样显示字符串：“3: Unagi Roll“，3表明行号，而“Unagi Roll” 是那一行的sushi的名字。要构建一个具备这种格式的字符串的话，你能够用NSString的initWithFormat来轻松构建。记住，当你这样作完以后，返回的字符串的引用计数是1.
3. 设置当前行的文本为刚刚获得的格式化字符串。当你这样设置以后，text label会把sushiString copy一下。（相应的，其引用计数会加1）
4. 咱们用完sushiString了，所以，调用release把它释放掉。若是你忘了这样作的话，那么这里就会致使一个内存泄漏。由于字符串的引用计数是1，永远也不会获得释放。（即便text label把sushiString释放了一次，也没用。由于刚开始建立的时候是1，赋值的时候为2，而后再label再释放一次，为1。而若是你不调用[sushiString release]的话，那么就会内存泄漏）

　　编译并运行，若是一切OK的话，你将会看到sushi的列表。

Autorelease Your Potential

　　目前为止，你知道了，当你调用alloc/init的时候，引用计数是1，当你用完这个对象的时候，你须要调用release把引用计数变为0.

　　接下来，让咱们讨论一下另一种方法----autorelease。

　　当你给一个对象发送autorelease消息后，它的意思是说“嘿！我想让你在未来某个时刻被释放掉，好比当前run loop结束的时候。可是，如今我可以使用你”。

　　最容易理解的方式就是看代码。修改 tableView:cellForRowAtIndexPath 方法，找到 “Configure the cell”注释，在后面添加下列代码：

NSString * sushiName = [_sushiTypes objectAtIndex:indexPath.row]; // 1
NSString * sushiString = 
    [[[NSString alloc] initWithFormat:@"%d: %@", 
        indexPath.row, sushiName] autorelease]; // 2
cell.textLabel.text = sushiString; // 3 

　　所以，和上一次相比，这里只改了两个地方。首先，你在第二行结尾的时候调用了autorelease。其次，你把最后一行release的调用代码移除掉了。

　　接上来，我解释一下。在第2行代码结束的时候，sushiString的引用计数是1，可是，咱们给它发送了一个autorelease消息。这意味着，你能够在这个函数里面使用sushiString，可是，一旦下一次run loop被调用的时候，它就会被发送release对象。而后引用计数改成0，那么内存也就被释放掉了。（关于autorelease究竟是怎么工做的，个人理解是：每个线程都有一个autoreleasePool的栈，里面放了不少autoreleasePool对象。当你向一个对象发送autorelease消息以后，就会把该对象加到当前栈顶的autoreleasePool中去。当当前runLoop结束的时候，就会把这个pool销毁，同时对它里面的全部的autorelease对象发送release消息。而autoreleasePool是在当前runLoop开始的时候建立的，并压入栈顶。那么什么是一个runLoop呢？一个UI事件，Timer call， delegate call， 都会是一个新的Runloop。）

　　在这个例子中，上面的解决办法很是好，可是，后面咱们不会使用它。然而，若是咱们想要存储一个变量（可是不retain它），而后在某个地方使用这个变量（好比用户点击某一行的时候，选中那一行），那么咱们就有大麻烦了。由于那样咱们是在尝试访问一个已经销毁的对象，可想而知，程序确定是crash拉！

　　有时候，当你调用一些方法的时候，你获得的返回给你的对象的引用计数是1，可是，它是一个autorelease的对象。你修改一下tableView:cellForRowAtIndexPath方法，修改为下面的样子，而后你就知道我刚刚讲的是什么意思了：

NSString * sushiName = [_sushiTypes objectAtIndex:indexPath.row]; // 1
NSString * sushiString = 
    [NSString stringWithFormat:@"%d: %@", 
        indexPath.row, sushiName]; // 2
cell.textLabel.text = sushiString; // 3 

　　这里代码改变之处是第2行。你不是本身调用 alloc/init/autorelease，而是使用NSString的一个类方法stringWithFormat。这个方法会返回一个引用计数为1的字符串，而且它是一个autorelease的对象。所以，和上面的写法同样，你能够放心的使用这个字符串，可是，若是你不retain它，而后又在后面某个地方使用它的话，那么程序就会崩溃。

　　你可能会奇怪，你怎么知道哪些对象返回给你的时候是autorelease的？好吧，让我教你一个简单的惯用法，具体以下：

• 若是一个方法以init或者copy开头，那么返回给你的对象的引用计数是1，而且这不是一个autorelease的对象。换句话说，你调用这些方法的话，你就对返回的对象负责，你再用完以后必须手动调用release来释放内存。
• 若是一个方法不是以init或者copy开头的话,那么返回的对象引用计数为1，可是，这是一个autorelease对象。换句话说，你如今能够放心使用此对象，用完以后它会自动释放内存。可是，若是你想在其它地方使用它（好比换个函数），那么，这时，你就须要手动retain它了。

Retain Your Wits

　　若是你如今有一个autorelease对象，而且像在后面继续使用它，那么该怎么办呢？其实很简单，你只须要对它发送retain消息就OK了。这样会把引用计数变为2，可是，只要出了当前runLoop，那么引用计数又会变为1，那么对象仍是不会销毁（由于只有引用计数为0才能销毁）。

　　让咱们来看看具体怎么作。打开RootViewController.h ，而后在@interface里面添加一个实例变量：

NSString * _lastSushiSelected; 

　　这里只是定义了一个新的实例变量，它将用来追踪选中的最后那一行的字符串。

　　接下来，修改 tableView:didSelectRowAtIndexPath ，修改以下：

- (void)tableView:(UITableView *)tableView didSelectRowAtIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath {
 
    NSString * sushiName = [_sushiTypes objectAtIndex:indexPath.row]; // 1
    NSString * sushiString = [NSString stringWithFormat:@"%d: %@", 
        indexPath.row, sushiName]; // 2
 
    NSString * message = [NSString stringWithFormat:@"Last sushi: %@.  Cur sushi: %@", _lastSushiSelected, sushiString]; // 3
    UIAlertView *alertView = [[[UIAlertView alloc] initWithTitle:@"Sushi Power!" 
                                                         message:message 
                                                        delegate:nil 
                                               cancelButtonTitle:nil 
                                               otherButtonTitles:@"OK", nil] autorelease]; // 4
    [alertView show]; // 5
 
    [_lastSushiSelected release]; // 6
    _lastSushiSelected = [sushiString retain]; // 7
 
} 

　　这里的代码比较多，让咱们一行一行来看：

1. 查找当前行对应的shshiTypes数组里面的字符串。
2. 根据当前行号构建一个新的字符串。注意，这里使用的是stringWithFormat方法，它返回的是一个autorelease的字符串。由于这个方法并非以init或者copy开头，因此你就知道。记住，这意味着，你能够在这个函数里面使用此字符串，可是出了这个函数的话，若是你还想继续使用之，那必需要对它发送一个retain消息。
3. 构建一个消息，用来显示当前选中的sushi和最后选中的sushi。和上面同样，这里也是使用的stringWithFormat方法，它返回的是一个autorelease对象。由于咱们只想在这个函数里面使用，因此没有retain。
4. 建立一个alertView来显示刚刚构建的那个消息。这里是经过alloc/init方式建立的，因此咱们须要在以后再发送一个autorelease消息，这样在出了这个函数之后，这个对象就会被释放掉了。
5. 显示这个alert view。
6. 再你设置lastSushiSelected实例变量以前，你须要先释放当前的lastSushiSelected实例变量，若是当前实例变是已是nil的话，也没有关系，因上nil对象能够接收任何消息。
7. 由于你想在这个函数以外再使用lastSushiSelected这个字符串，因此你须要retain它。

　　还有一件事你不能忘记。为了保存不会有任何内存泄漏，你须要在RootViewController的dealloc方法里面调用下面方法来释放内存：

[_lastSushiSelected release];
_lastSushiSelected = nil; 

　　基本上，在dealloc方法被里面，你须要对“你负责的对象”发送release消息，而且要把它赋值为nil。

　　编译并运行，如今，当你选中一行，你就能够看到下面的屏幕输出了。

引用计数相关参考资料

　　让咱们回顾一下所学的知识：

• 当你调用alloc/init的时候，你获得一个引用计数是1的对象。
• 当你用完这个对象以后，你要对它调用release消息，使其引用计数为0，这样它的内存才会被释放掉。
• 当你调用一个方法，它不是以init或者copy开头的，这时，返回给你的对象是autorelease的，它是一种在未来某个时刻会自动被释放的对象。（这里我也要提醒你们一句，好比你在写一个函数，它的名字是xxx，没有以init或者copy开头，那么记得你返回的对象必定要是autorelease的，不然，别人在使用你这个函数的时候就会把它当前是autorelease的，那么他就不会release它，这样就会形成内存泄漏，千万要切记！！！)
• 若是你想继续使用autorelease对象，那么你就要给它放送一个retain消息。
• 若是你使用alloc/init方法建立了一个对象，可是你想让它本身在出了runLoop以后被自动释放的话，那么你能够在alloc/init以后再调用autorelease。这也是一种见得比较多的写法了。好比，cocos2d里面调用[xxx node]的时候，就等于[[[xxx alloc] init]autorelease].

　　本教程只讲述了objc内存管理的很基本的部分，若是想得到更多的信息，请参考苹果的文档： Memory Management Programming Guide.

何去何从?

　　这里有本教程的完整源代码。

　　无论你是一个多么优秀的开发者，或者你对内存管理的理解有多么的深刻，你仍是不可避免地要犯一些内存相关的错误。所以，在个人下一篇教程中，我将教你们若是使用XCode, Instruments, 和 Zombies来检测内存泄漏。所以，提早准备好跟我来吧！