Objective-C自动引用计数ARC

写在前面

这篇文章是阅读 Transitioning to ARC Release Notes 的笔记。

主要内容是关于 ARC 的规则。

简介

Automatic Reference Counting(ARC) 作为一个编译工具,自动管理 Objective-C 对象。

简单地说,就是不再需要开发者使用 retain, release, autorelease 这些方法。

ARC 会在编译时期,添加内存管理代码,确保对象尽可能地存活。

事实上,它使用的内存管理方式与 MRC 一致。

规则

  • 不能调用 dealloc,不能调用或者覆写 retain, release, retainCount, autorelease
    也不能使用 @selector(retain) 这样的形式去调用。
    可以覆写 dealloc,去处理 ARC 未能进行管理的对象,但不需要调用 [super dealloc]
    Core Foundation 对象不受 ARC 管理,可继续使用 CFRetain, CFRelease 进行管理。

  • 不能使用 NSAllocateObject 或 NSDeallocateObject
    可以使用 alloc 创建对象,运行期系统管理需要销毁的对象。

  • 不能在 C 结构体中,使用对象指针
    创建 Objective-C 类去管理数据,而不是使用 struct。

  • 转换 id 和 void * 需要特定规则

  • 不能使用 NSAutoreleasePool 对象
    使用 @autoreleasepool{}

  • 不需要使用 NSZone

  • 存取方法名称不能以 new 开头

    // Won't work:
    @property NSString *newTitle;
    
    // Works:
    @property (getter=theNewTitle) NSString *newTitle;
    

生命周期修饰词

变量修饰词

  • __strong 默认值,被修饰对象会一直存活到:没有强引用指向它
  • __weak 不会影响引用计数,当没有指向的对象被销毁时,指针会被设置成 nil
  • __unsafe_unretained 不保证修饰对象存活,当没有强引用时,也不会设置为 nil,即使对象被销毁,指针还是指向它
  • __autoreleasing 主要用来修饰传递引用的参数
    常见的是传递 NSError 对象,返回后,NSError 对象会自动释放。

正确使用形式

ClassName * qualifier variableName;

其他形式在技术上来讲是错误的,但编译器“原谅”了它们。

当方法参数是个引用时,尤其需要注意,以下代码可以正常运行:

NSError *error;
BOOL OK = [myObject performOperationWithError:&error];
if (!OK) {
    // Report the error.
    // ...
}

然而,实际 NSError 对象是这样声明的

NSError * __strong e;

而其中的方法声明是

-(BOOL)performOperationWithError:(NSError * __autoreleasing *)error;

所以,编译器会重写代码:

NSError * __strong error;
NSError * __autoreleasing tmp = error;
BOOL OK = [myObject performOperationWithError:&tmp];
error = tmp;
if (!OK) {
    // Report the error.
    // ...
}

如果不希望编译器这样重写代码的话,可以将 NSError 对象声明成 __autoreleasing

使用修饰词避免循环引用

使用 __weak

MyViewController *myController = [[MyViewController alloc] init];
// ...
MyViewController * __weak weakMyViewController = myController;
myController.completionHandler =  ^(NSInteger result) {
    // 添加 __strong,避免使用 weakMyViewController 时,它已经被释放
    MyViewController * __strong strongMyViewController = weakMyViewController;
    [strongMyViewController dismissViewControllerAnimated:YES completion:nil];
};

使用 __block,然后在 block 结束时,将引用的对象设为 nil。

MyViewController * __block myController = [[MyViewController alloc] init…];
// ...
myController.completionHandler =  ^(NSInteger result) {
    [myController dismissViewControllerAnimated:YES completion:nil];
    myController = nil;
};

使用 @autoreleasepool{} 管理自动释放池,比使用 NSAutoreleasePool 高效。

开发界面时,outlets 应该使用 weak 修饰。

栈上的变量,无论是 strong, weak 还是 autorelease,都默认初始化成 nil。

使用 -fobjc-arc 编译器标志来设置某个文件,使用 ARC 环境。
使用 -fno-objc-arc 编译器标志来禁止某个文件使用 ARC。

无缝桥接

  • __bridge 在 Objective-C 和 Core Foundation 对象间不转换持有关系

  • __bridge_retained 或 CFBridgingRetain 可让一个 Objective-C 指针转换成 Core Foundation 指针,并持有它。
    所以调用 CFRelease 或相关方法去释放它

  • __bridge_transfer 或 CFBridgingRelease 将一个非 Objective-C 指针转换成 Objective-C 指针,并持有它。
    ARC 负责释放它

以下代码,很好地展示了无缝桥接的使用:

- (void)drawRect:(CGRect)rect {
    CGContextRef ctx = UIGraphicsGetCurrentContext();
    CGColorSpaceRef colorSpace = CGColorSpaceCreateDeviceGray();
    CGFloat locations[2] = {0.0, 1.0};
    NSMutableArray *colors = [NSMutableArray arrayWithObject:(id)[[UIColor darkGrayColor] CGColor]];
    [colors addObject:(id)[[UIColor lightGrayColor] CGColor]];
    CGGradientRef gradient = CGGradientCreateWithColors(colorSpace, (__bridge CFArrayRef)colors, locations);
    CGColorSpaceRelease(colorSpace);  // Release owned Core Foundation object.
    CGPoint startPoint = CGPointMake(0.0, 0.0);
    CGPoint endPoint = CGPointMake(CGRectGetMaxX(self.bounds), CGRectGetMaxY(self.bounds));
    CGContextDrawLinearGradient(ctx, gradient, startPoint, endPoint,
                                kCGGradientDrawsBeforeStartLocation | kCGGradientDrawsAfterEndLocation);
    CGGradientRelease(gradient);  // Release owned Core Foundation object.
}

要点

  • 不能调用 retain, release, autorelease

  • 不能调用 dealloc

  • 不能使用 NSAutoreleasePool 对象
    取而代之的是 @autoreleasepool{},它的执行效率是 NSAutoreleasePool 的6倍。

  • ARC 需要将 [super init] 的结果赋值给 self。
    所以一般是这样写

    self = [super init];
    if (self) {
       ...
    }
    
  • 不需要实现 retain 或 release 方法
    自定义 retain 或 release 会破坏弱指针。

目前 ARC 的效率已经足够高了,若发现问题,可以提交 bug。

  • ARC 环境下,默认使用 strong 修饰符
  • 不能在 C 语言结构体里使用 strong ids
    替代方式:使用 Objective-C 对象替代。

如果不行,就将 Objective-C 对象转换成 void* (使用 __unsafe_unretained 修饰)。

  • 不能直接转换 id 和 void* (包括 Core Foundation),需要使用无缝桥接
struct x { NSString * __unsafe_unretained S; int X; }

FAQ

blocks 在 ARC 下是如何工作的?

blocks 在它处于栈顶的时候工作,不需要调用 Block copy。

需要注意的是 NSString * __block myString 在 ARC 模式下,是会被持有的,而不是一个危险指针。

在 ARC 环境下,如何创建一个 C 语言数组?

示例代码:

// Note calloc() to get zero-filled memory.
__strong SomeClass **dynamicArray = (__strong SomeClass **)calloc(entries, sizeof(SomeClass *));
for (int i = 0; i < entries; i++) {
     dynamicArray[i] = [[SomeClass alloc] init];
}
 
// When you're done, set each entry to nil to tell ARC to release the object.
for (int i = 0; i < entries; i++) {
     dynamicArray[i] = nil;
}
free(dynamicArray);

需要注意的是:

  • 有时需要添加 __strong SomeClass **,因为默认是 __autoreleasing SomeClass **
  • 被分配的内存必须是 zero-filled
  • 在释放数组时,必须将每个对象设置成 nil(无法使用 memset 或 bzero)
  • 你应该要避免使用 memcpyrealloc
ARC 是否会比较慢

这跟如何使用有关系,但一般来说,不会慢。

编译器高效地减少无关的 ratain 或 release 调用,而且做了很多加速 Objective-C 运行的工作。

特别地,在 ARC 下,调用 “return a retain/autoreleased objec” 的对象,也不会每次都被放到自动释放池中。

可以在 debug 模式下,创建大量对象,让 reatain 和 release 不断被调用,可以观察到,使用的时间接近0。

ARC 是否支持 ObjC++ 模式?

支持。
可以将 strong / weak 对象放到类或容器里,ARC 编译器会把 retain / release 逻辑复制到“copy constructors and destructors” 中。

哪些类不支持弱引用?

NSATSTypesetter, NSColorSpace, NSFont, NSMenuView, NSParagraphStyle, NSSimpleHorizontalTypesetter, and NSTextView.

在这种情况下,声明属性,需要使用 assign 代替 weak;声明变量,需要使用 __unsafe_unretained。

当继承 NSCell 或其他使用 NSCopyObject 的类,需要额外做些什么?

不需要。

在 ARC 下,所有的复制方法仅仅复制实例变量。

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 210,978评论 6 490
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 89,954评论 2 384
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 156,623评论 0 345
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 56,324评论 1 282
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 65,390评论 5 384
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 49,741评论 1 289
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 38,892评论 3 405
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 37,655评论 0 266
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,104评论 1 303
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 36,451评论 2 325
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 38,569评论 1 340
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 34,254评论 4 328
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 39,834评论 3 312
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,725评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,950评论 1 264
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 46,260评论 2 360
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 43,446评论 2 348

推荐阅读更多精彩内容