objective-C 的内存管理之-自动释放池(autorelease pool)
objective-C 的内存管理之-自动释放池(autorelease pool)
如果一个对象的生命周期显而易见，很容易就知道什么时候该new一个对象，什么时候不再需要使用，这种情况下，直接用手动的retain和release来判定其生死足矣。但是有些时候，想知道某个对象在什么时候不再使用并不那么容易。如果下面的代码，看上去非常简单:
Sample.h类接口部分
#import < Foundation / Foundation.h >
@interface Sample : NSObject {
}
-(NSString*) toString;
@endSample.m 类实现部分
#import "Sample.h"
@implementation Sample
-(NSString*) toString
{
NSString* str = [[NSString alloc] initWithFormat:@"This is %@ class",@"Sample"];
return str;
}
@end在main函数中调用
#import <Foundation/Foundation.h>
#import "Sample.h"
int main (int argc, const char * argv[]) {
Sample *s = [Sample new];
NSLog(@"%@",[s toString]);
[s release];
return 0;
}不知道您是否意识到这段代码有内存泄漏问题，因为Sample.m的toString方法生成了一个NSString类的实例，但是main函数最后只释放了Sample的实例s，却并未释放这个NSString类的字符串实例！
要纠正这个错误，main函数应该改成：
int main (int argc, const char * argv[]) {
Sample *s = [Sample new];
NSString* str = [s toString];
NSLog(@"%@",str);
[str release];//手动释放NSString字符串实例
[s release];
return 0;
}这种隐藏的错误很容易发生，也容易被忽视。为此obj-c 引用了自动释放池(autorelease pool)，每次用xcode创建项目时，可能大家已经注意到了有类似下面的代码模板：
int main (int argc, const char * argv[]) {
NSAutoreleasePool * pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];
//insert code here...
NSLog(@"Hello,World!");
[pool drain];
return 0;
}即：xcode为开发者写的代码外层包了一层NSAutoreleasePool。这个池(pool)类似数据结构中的堆栈(Stack)，相当于一个容器，每次对象调用autorelease方法时（obj-c中的正式说法应该是：对象发送autorelease消息），对象的引用计数并不真正变化，而是向pool中添加一条记录，记下对象的这种要求。最后当pool发送drain或release消息时，池中的所有对象的这种要求一一被执行（即：pool被销毁前，会通知池中的所有对象，全部发送release消息真正将引用计数减少，如果对象之前有发送过autorelease消息）
下面看一下基本的使用，先给Sample添加一个属性int型的flag（用于在销毁时看到是哪一个实例正在被销毁），同时重写dealloc()以便在释放时能输出一些信息
Sample.h
#import <Foundation/Foundation.h>
@interface Sample : NSObject {
}
-(NSString*) toString;
//增加一个int型的属性flag
@property int flag;
@endSample.m
#import "Sample.h"
@implementation Sample
//自动生成属性flag的setter与getter方法
@synthesize flag;
-(NSString*) toString
{
NSString* str = [[NSString alloc] initWithFormat:@"This is Sample%d",flag];
return str;
}
-(void)dealloc
{
NSLog(@"Sample %d is going to die.",flag);
[super dealloc];
}
@end使用自动释放池后的main函数
#import <Foundation/Foundation.h>
#import "Sample.h"
int main (int argc, const char * argv[]) {
NSAutoreleasePool * pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];
Sample *s1 = [Sample new];
Sample *s2 = [Sample new];
s1.flag=1;
s2.flag=2;
[s1 autorelease];
[s2 autorelease];
[pool drain];
return 0;
}运行结果为：
2011-02-24 13:28:09.759 MemoryManage[282:a0f] Sample 2 is going to die. 2011-02-24 13:28:09.769 MemoryManage[282:a0f] Sample 1 is going to die.
从结果上看，pool是后进先出的，即：最后autorelease的最先释放（符合stack数据结构的特征）。再回到前面提到的toString方法中内存泄漏的问题，明白pool的基本原理后，只要把return str换成retrun [str autorelease]就行了，即把该字符串在池中登记，这样当[pool drain]时，所有登记的对象，将自动调用release方法，从而得到释放。
自动释放池从功能上可以理解为一种延时释放技术：即通过发送autorelease消息，向自动释放池登记，表明自己将来会在pool销毁时，一并发送release消息销毁自己。
最后提几点注意事项：
1、NSAutoreleasePool的实例pool本身也是一个对象，同样需要释放，所以最后也同样需要[pool release]或[pool drain]，也正是这一行代码，才会将池中的所有对象同时释放。--注：drain仅适用于max os高版本，低版本不适用，而release通用，其它并无太大差别
2、pool在release时，仅仅只是简单的让所有池中的对象都发送release而已，并无其它玄机。(即：让池中所有对象的引用计数减1) 所以，如果你在之前用代码强制retain了某对象的引用计数，即使pool被release了，池中的对象仍然有可能因为引用计数仍大于1，而未被销毁。比如下面的代码：
#import <Foundation/Foundation.h>
#import "Sample.h"
int main (int argc, const char * argv[]) {
NSAutoreleasePool * pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];
Sample *s1 = [Sample new];//retainCount=1
Sample *s2 = [Sample new];//retainCount=1
s1.flag=1;
s2.flag=2;
NSLog(@"s1.retainCount=%d,s2.retainCount=%d",[s1 retainCount],[s2 retainCount]);
[s1 autorelease];//retainCount仍为1
NSLog(@"s1.retainCount=%d,s2.retainCount=%d",[s1 retainCount],[s2 retainCount]);
[s2 retain];//retainCount=2
[s2 autorelease];//retainCount仍为2
NSLog(@"s1.retainCount=%d,s2.retainCount=%d",[s1 retainCount],[s2 retainCount]);
[pool drain];
return 0;
}运行结果：
2011-02-24 13:49:22.558 MemoryManage[461:a0f] s1.retainCount=1,s2.retainCount=1 2011-02-24 13:49:22.566 MemoryManage[461:a0f] s1.retainCount=1,s2.retainCount=1 2011-02-24 13:49:22.567 MemoryManage[461:a0f] s1.retainCount=1,s2.retainCount=2 2011-02-24 13:49:22.578 MemoryManage[461:a0f] Sample 1 is going to die.
因为s2发送了retain消息，从而让其引用计数上升为2，所以最终即使pool释放后，s2仍未销毁。
3、在iphone/ipad等内存有限的手持设备上，并不建议使用autorelease，因为说到底这是一种延时释放，如果你的程序一直在跑，代码尚未执行到[pool release]之前，即使有很多对象不再需要了，但它们占用的内存并未真正释放。
4、不要把大量循环操作放到同一个NSAutoreleasePool之间，道理同上，这样会使池中有大量对象，导致程序在运行时占用较多内存。比如下面这段代码：
int main (int argc, const char * argv[]) {
NSAutoreleasePool * pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];
int i;
for (i=0;i<10000;i++){
Sample *s = [Sample new];
s.flag = i;
NSLog(@"%@",[s toString]);
[s autorelease];
}
[pool release];
return 0;
}上面的代码运行时，必须等整个循环结束后才开始销毁对象。可以改进为下面这样：
int main (int argc, const char * argv[]) {
NSAutoreleasePool * pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];
int i;
for (i=0;i<10000;i++){
Sample *s = [Sample new];
s.flag = i;
NSLog(@"%@",[s toString]);
[s autorelease];
if (i % 100==0)
{
[pool release];
pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];
}
}
[pool release];
return 0;
}这样每当池子里有100个对象时，就释放一次，这样程序在运行时占用的内存就会少很多
最后从书上抄一段号称Cocoa内存管理的黄金定律：如果我使用了new、alloc或copy方法获得一个对象，则我必须释放(release)或自动释放(autorelease)该对象