Objective-C 入門指南 - 記憶體管理

記憶體管理 (memory management) 原本就是開發程式的一項重要課題，但為了讓開發者更容易開發應用程式 (application) ，許多記憶體管理模式陸續被提出來




Objective-C 有數種記憶體管理方式，分別是
  • 手動記憶體管理 (manual reference counting, MRC)
  • 自動釋放池 (autorelease pool)
  • 垃圾回收 (garbage collection)
  • 自動引用計數 (automatic reference counting, ARC)


垃圾回收則是伴隨 Objective-C 2.0 出現的功能，需要在 Xcode 裡設定，我們於此不特別講解。 Xcode 4.2 以後可以使用自動引用計數，這是個相當強大的功能，使開發者無須擔心記憶體管理的問題，系統會自動判斷物件什麼時候不再使用，從而釋放該記憶體空間。


自動引用計數有幾個要點
  • 由編譯器 (compiler) 決定何時使用 retain 、 release 、 autorelease
  • @property 改用 strong 、 weak 取代 retain 、 assign 等
  • NSAutoreleasePool 須改用 @autoreleasepool


Xcode 4.2 (iOS 5) 便是以自動引用計數為預設的記憶體管理模式，我們在這裡介紹從手動記憶體管理到自動釋放池的觀念，講解如何使用 retain 、 release 、 autorelease 等，使讀者往後即便讀到非 ARC 的程式碼也能輕鬆讀懂。


簡單來說，凡是用 alloc 或是用 alloc 、 new 、 copy 、 mutableCopy 起始的方法名稱建立物件 (object) 後，就得自行手動管理記憶體，也就是最後不需要使用該物件時，就得使用 release 或 autorelease 方法 (method) ，例如
[[myObject alloc] init];
...
...
[myObject release];


上例用 alloc 配置 myObject 的記憶體空間，然後用 init 初始化 myObject 物件，最後當 myObject 不需要使用時，便用 release 方法將其引用計數 (reference count) 遞減。當 myObject 的引用計數遞減到 0 之時，系統便會自動呼叫 myObject 的 dealloc ，釋放 myObject 的記憶體空間。


引用計數可用 release 遞減，也可用 retain 遞增。 Cocoa 中也有些方法會遞增、遞減引用計數，例如 NSMutableArray 的 addObject: 與 UIView 的 addSubView: 會遞增引用計數，而 NSMutableArray 的 removeObjectAtIndex: 與 UIView 的 removeFromSuperView: 會遞減引用計數。


自動釋放池將記憶體管理的責任一半給系統，另一半給開發者。使用自動釋放池得先建立 NSAutoreleasePool 物件，例如 demo.m 中
// 建立自動釋放池物件， alloc 為配置記憶體區域， init 為初始化物件
NSAutoreleasePool * pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];


同樣的， alloc 配置 pool 的記憶體空間， init 為初始化 pool 物件。


接著在程式中所有建立的物件都需要使用 autorelease 方法
// 傳遞 autorelease 訊息給 NSString 字串物件
[s1 autorelease];
[s2 autorelease];
[s3 autorelease];


更簡單是建立物件時直接使用 autorelease ，例如
[[[myObject alloc] init] autorelease];


最後，程式執行結束前， pool 使用 drain 方法，使自動釋放池釋放所有記憶體空間
// 傳遞 drain 訊息給自動釋放池物件
[pool drain];


雖然現在的電腦都有足夠多的記憶體，自己練習寫的小程式消耗的記憶體也可能微不足道，但是沒有適當的管理記憶體
，很多時候會造成不可預期的錯誤，往後我們陸續說明 @property 必要的宣告。


好了，記憶體管理大致介紹到這裡，嗯，看了很多 myObject 、 pool 、 s1 、 s2 、 s3 會不會有點煩，這些都是變數 (variable) ，變數是 Objective-C 存放數值 (value) 的地方，接下來我們來看看資本資料型態、物件與指標吧！


中英文術語對照
記憶體管理memory management
應用程式application
手動記憶體管理manual retain-release, MRR
自動釋放池autorelease pool
垃圾回收garbage collection
自動引用計數automatic reference counting, ARC
編譯器compiler
物件object
方法method
引用計數reference count
變數variable
數值value


您可以繼續參考
基礎篇


相關目錄
Objective-C 入門指南
Objective-C 教材
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參考資料
Learning Objective-C: A Primer
The Objective-C Programming Language
Cocoa Fundamentals Guide
Coding Guidelines for Cocoa
Advanced Memory Management Programming Guide
Archives and Serializations Programming Guide
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