iOS面试_1.浅析内存管理

　　为了开学的面试，就在博客里总结一下面试会问到的问题，今天就来谈谈内存管理，看到一篇文章非常不错，http://vinceyuan.cnblogs.com/，深入浅出，推荐大家去看看！

　　Objective-C使用一种(Retain Count)引用计数的机制来管理内存，在OC中，每个对象都持有自己的retain count，引用计数可以理解为就是一个计数器，当对象alloc创建的时候，会自动设置为1，当给对象发送retain消息的时候，引用计数会加1，当给对象发送release消息的时候，引用计数会减1，当引用计数为0的时候，对象会释放所占用的内存，这就是内存管理的机制，听起来比较容易吧，下面就进一步分析这种机制。

　　首先，我们应该知道为什么要这样做？我们经常在不同的对象中引用相同的对象，例如：假设我们用不同电脑远程连接到同一台服务器进行远程操作，转化成OC语言就是不同电脑对象引用相同的服务器对象，这时候有一台电脑在服务器上敲了shutdown命令，让服务器挂掉了，这时候我们所有电脑都连接不上去了，其他人就工作不了了，引用计数其实就像一个计数开关，只有当没有电脑连接的时候，计数为0，才允许执行shutdown命令（非常理想状态下，现实中可不要这样做）。

　　不同于java的GC回收机制，java中当没有对象引用指向原先分配给某个对象的内存时，该内存便成为垃圾。JVM的一个系统级线程会自动释放该内存块，除了释放没用的对象，垃圾回收也可以清除内存记录碎片。由于创建对象和垃圾回收器释放丢弃对象所占的内存空间，内存会出现碎片。碎片是分配给对象的内存块之间的空闲内存洞。碎片整理将所占用的堆内存移到堆的一端，JVM将整理出的内存分配给新的对象。OC中这种特有的retain count机制，给我们更多权限，让开发者去控制对象释放的时间以及如何去释放，所以我们得更加小心，过早的释放内存，可能会引起程序崩溃，长时间不释放占用的内存，程序在运行一段时间后可能会发生内存泄露。

　　Objective-C采用了引用计数(retain count)。对象的内部保存一个数字，表示被引用的次数。例如，某个对象被两个指针所指向（引用）那么它的retain count为2。需要销毁对象的时候，不直接调用dealloc，而是调用release。release会让retain count减1，只有retain count等于0，系统才会调用dealloc真正销毁这个对象。

        ClassA *obj1 = [[ClassA alloc] init];//对象生成时，retain count = 1

        [obj1 release]; //release使retain count减1，retain count = 0，dealloc自动被调用,对象被销毁
        

　下面观看一个例子

ClassA *obj1 = [[ClassA alloc] init]; //retain count = 1
ClassA *obj2 = obj1; //retain count = 1
[obj1 hello]; //输出hello
[obj1 release]; //retain count = 0，对象被销毁
[obj2 hello];
[obj2 release];

obj2引用了obj1，此时retain count为1，当obj1执行完消息释放后，retain count=0，此时obj2变成了无效指针，这里再执行[obj2 release]会引起内存的过度释放

所以一定要谨记，不是alloc创建，而是指针赋值的时候，一定要retain，拿到对象的所有权

ClassA *obj1 = [[ClassA alloc] init]; //retain count = 1
ClassA *obj2 = obj1; //retain count = 1
[obj2 retain]; //retain count = 2
[obj1 hello]; //输出hello
[obj1 release]; //retain count = 2 – 1 = 1
[obj2 hello]; //输出hello
[obj2 release]; //retain count = 0，对象被销毁

这样写的确可以解决问题，但是如果对象非常多得时候，这样的操作会不会太繁琐了点，有没有简单一点的解决办法？所以oc引入了自动释放池autorelease pool，这也不同于java的全自动垃圾回收

新生成的对象调用autorelease就可以了

ClassA *obj1 = [[[ClassA alloc] init] autorelease]; //retain count = 1 但无需调用release

如果存在指针赋值，与上面的代码也相似

ClassA *obj1 = [[[ClassA alloc] init] autorelease]; //retain count = 1
ClassA *obj2 = obj1; //retain count = 1
[obj2 retain]; //retain count = 2
[obj1 hello]; //输出hello
//对于obj1，无需调用（实际上不能调用）release
[obj2 hello]; //输出hello
[obj2 release]; //retain count = 2-1 = 1

这里有个有趣的问题，retain count不是1么，还不能销毁呀，什么时候才能销毁呢？

所以我们得了解一下autorelease pool的原理机制。

1）autorelease pool不是天生的，需要手动创立。只不过在新建一个iphone项目时，xcode会自动帮你写好。autorelease pool的真名是NSAutoreleasePool。

　　

NSAutoreleasePool *pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];

2）NSAutoreleasePool内部包含一个数组（NSMutableArray），用来保存声明为autorelease的所有对象。如果一个对象声明为autorelease，系统所做的工作就是把这个对象加入到这个数组中去。

ClassA *obj1 = [[[ClassA alloc] init] autorelease]; //retain count = 1，把此对象加入autorelease pool中

3）   NSAutoreleasePool自身在销毁的时候，会遍历一遍这个数组，release数组中的每个成员。如果此时数组中成员的retain count为1，那么release之后，retain count为0，对象正式被销毁。如果此时数组中成员的retain count大于1，那么release之后，retain count大于0，此对象依然没有被销毁，内存泄露。

那是不是有了自动释放池autorelease pool就万无一失了，其实不然

默认只有一个自动释放池

int main (int argc, const char *argv[])
{
NSAutoreleasePool *pool;
pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];

// do something

[pool release];
return ();
} // main

所有标记为autorelease的对象在这个pool内被销毁，但是如果这个自动释放池里面含有大量autorelease的对象，还是容易造成内存不足的情况，比如说：

int main (int argc, const char *argv[])
{
NSAutoreleasePool *pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];
int i, j;
for (i = ; i < ; i++ )
{
 for (j = ; j < ; j++ )
    [NSString stringWithFormat:@""];//产生的对象是autorelease的。
}
[pool release];
return ();
} // main

这种情况，大量内存被占用，只有poll销毁的时候，那些声明为autorelease对象才被销毁，这对于ios程序来说并不乐观，iphone内存本身有限，那有没有更好的解决办法，所以我们可以用autorelease嵌套机制来控制。

Objective-C程序中可以嵌套创建多个autorelease pool。在需要大量创建局部变量的时候，可以创建内嵌的autorelease pool来及时释放内存。

int main (int argc, const char *argv[])
{
NSAutoreleasePool *pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];
int i, j;
for (i = ; i < ; i++ )
{
 NSAutoreleasePool *loopPool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];
 for (j = ; j < ; j++ )
    [NSString stringWithFormat:@""];//产生的对象是autorelease的。
 [loopPool release];
}
[pool release];
return ();
} // main