iOS - 理解内存管理(二)- 循环引用的原理及检测方法、ARC
1.什么是循环引用问题?
上篇文章说到循环引用的问题,其实引用计数这种管理内存的方式虽然简单,但是有一个瑕疵,它不能很好的解决循环引用的问题。如图展示:
对象A和对象B,互相引用了对方作为自己的成员变量,只有当自己销毁的时候,才会将成员变量的引用计数减1。因为对象A的摧毁依赖于对象B的销毁,而对象B的销毁依赖与对象A的销毁,这样就造成了循环引用问题。即使在外界已经没有任何指针能访问它们了,它们这种互相依赖关系也无法被释放。
不止两个对象可以产生循环引用问题,多个对象间依次持有,形成一个环路造成循环引用,这是最恶心的,因为在实际开发中,环大起来简直要命了,很难找出来。
2.解决循环引用
解决办法有两个,第一个办法就是我明确知道这里会存在循环引用,在合理的位置主动的断开环中的一个引用,使得对象得以回收。但是这种方法并不是很好用,依赖于程序员对具体业务逻辑相当的熟悉。现在,更常见的是第二种方法:使用弱引用(weak reference)的办法。
弱引用虽然持有对象,但是并不增加引用计数,这样就避免了循环引用的产生。在iOS开发中,弱引用通常在delegate模式中使用。这个之前的文章有说过的。传送门:http://blog.csdn.net/cuzzZYues/article/details/73691085
3.使用xcode检测循环引用
Xcode的instruments工具集可以很方便的检测循环引用。我们首先构建一个循环引用,下面是我的vc中的代码:
// Created by cuzZLYues on 2017/7/5.
// Copyright © 2017年 cuzZLYues. All rights reserved.
//
#import "TestViewController.h"
@interface TestViewController ()
@end
@implementation TestViewController
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
self.view.backgroundColor = [UIColor redColor];
NSMutableArray * firstArr = [NSMutableArray array];
NSMutableArray * secondArr = [NSMutableArray array];
[firstArr addObject:secondArr];
[secondArr addObject:firstArr];
}
- (void)didReceiveMemoryWarning {
[super didReceiveMemoryWarning];
// Dispose of any resources that can be recreated.
}
代码构建完之后,在Xcode的菜单栏选择“Product”—>“Profile”,然后选择“Leaks”,单击“choose”,如图:
点击开始检测(就是那个红点),当你切换到那个界面的时候instructions上面就会有一个红色的小叉叉。表示一次内存泄漏的产生。
然后呢,我们可以切换到“Cycles&Roots”,就可以看到以图形方式显示出来的循环引用。这样我们就可以方便的找出循环引用的对象了,如图:
4.使用ARC
自动引用计数(Automatic Reference Count),是苹果在WWDC2011年大会提出的用于内存管理的技术。ARC技术直到今天,仍然被不少人误解。
第一种是经历过手动管理引用计数时代的老程序员,当然我不是。他们主要是对ARC技术有怀疑,不敢用。
第二种就是2011年以后,从ARC开始学习的新的iOS开发者们,有些人可能完全不知道引用计数为何物,对ARC有很强的依赖,但是不知道ARC内部的原理,过于依赖ARC,这样当需要与Core Foundation类打交道的时候,以及循环引用的问题时,一脸懵逼。
5.Core Foundation 对象的内存管理
底层的Core Foundation 对象,大多数以xxxCreateWithxxx这样的方式创建,例如:
#import "TestViewController.h"
#import <CoreText/CoreText.h>
@interface TestViewController ()
@end
@implementation TestViewController
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
//创建一个CFStringRf对象
CFStringRef str = CFStringCreateWithCString(kCFAllocatorDefault, "hello world", kCFStringEncodingUTF8);
//创建一个CTFontRef 对象
CTFontRef fontRef = CTFontCreateWithName((CFStringRef)@"ArialMT", 16, NULL);
//对于这些对象的引用计数的修改,要相应的使用CFRetain和CFRelease方法
CFRetain(fontRef);//引用计数+1
CFRelease(fontRef);//引用计数-1
}
对于CFRetain和CFRelease两种方法,读者可以直观地认为,它们与oc对象的retain和release方法一样的。
所以对于底层的Core Foundation 对象,我们只需要延续以前的手动管理引用计数的方法即可。在ARC中,我们有时候需要讲一个Core Foundation对象转换成一个oc对象,这个时候我们需要告诉编译器,转换过程中的引用计数需要如何调整,这就引入了与bridge相关的关键字:
__bridge:只做类型转换后,不修改相关的对象的引用计数,原来Core Foundation对象在不用时,需要调用CFRelease方法。
__bridge_retained:类型转换后,将相关对象的引用计数加1 ,原来的Core Foundation对象不用时,需要调用CFRelease方法。
__bridge_transfer:类型转换后,将该对象的引用计数交给ARC管理,Core Foundation对象不用时,不再需要调用CFRelease方法。
我们要根据具体的业务逻辑,合理使用上面的三种转换关键字,就可以解决Core Foundation对象与Objective-C对象相对转换的问题了。