iOS記憶體管理淺析

軟體執行時會分配和使用裝置的記憶體資源，因此，在軟體開發的過程中，需要進行記憶體管理，以保證高效、快速的分配記憶體，並且在適當的時候釋放和回收記憶體資源。

一、Objective-C記憶體管理的物件

IOS開發中，記憶體中的物件主要有兩類，一類是值型別，比如int、float、struct等基本資料型別，另一類是引用型別，也就是繼承自NSObject類的所有的OC物件。前一種值型別不需要我們管理，後一種引用型別是需要我們管理記憶體的，一旦管理不好，就會產生非常糟糕的後果。

為什麼值型別不需要管理，而引用型別需要管理呢？那是因為他們分配記憶體方式不一樣。

值型別會被放入棧中，他們依次緊密排列，在記憶體中佔有一塊連續的記憶體空間，遵循先進後出的原則。引用型別會被放到堆中，當給物件分配記憶體空間時，會隨機的從記憶體當中開闢空間，物件與物件之間可能會留有不確定大小的空白空間，因此會產生很多記憶體碎片，需要我們管理。

棧記憶體與堆記憶體從效能上比較，棧記憶體要優於堆記憶體，這是因為棧遵循先進後出的原則，因此當資料量過大時，存入棧會明顯的降低效能。因此，我們會把大量的資料存入堆中，然後棧中存放堆的地址，當需要呼叫資料時，就可以快速的通過棧內的地址找到堆中的資料。

值型別和引用型別之間是可以相互轉化的，把值型別轉化為引用型別的過程叫做裝箱，比如把int包裝為NSNumber，這個過程會增加程式的執行時間，降低效能。而把引用型別轉為值型別的過程叫做拆箱，比如把NSNumer轉為float，在拆箱的過程中，我們一定要注意資料原有的型別，如果型別錯誤，可能導致拆箱失敗，因此會存在安全性的問題。手動的拆箱和裝箱，都會增加程式的執行時間，降低程式碼可讀性，影響效能。

在IOS開發過程中，棧記憶體中的值型別系統會自動管理，堆記憶體中的引用型別是需要我們管理的。每個OC物件內部都專門有四個位元組來儲存引用計數器，它是一個整數，表示物件被引用的次數，通過它可以判斷物件是否被回收，如果引用計數為0，物件回收，不為0不回收。當物件執行alloc、new或者retain時，引用計數加1，release時，引用計數減1。

二、Objective-C管理記憶體的方式

Objective-c中提供了兩種記憶體管理機制MRC（Mannul Reference Counting）和ARC(Automatic Reference Counting)，分別提供對記憶體的手動和自動管理，來滿足不同的需求。MRC與ARC區別如下圖所示。

1.MRC（人工引用計數），手動管理記憶體。

MRC模式下，所有的物件都需要手動的新增retain、release程式碼來管理記憶體。使用MRC，需要遵守誰建立，誰回收的原則。也就是誰alloc，誰release；誰retain，誰release。

當引用計數為0的時候，必須回收，引用計數不為0，不能回收，如果引用計數為0，但是沒有回收，會造成記憶體洩露。如果引用計數為0，繼續釋放，會造成野指標。為了避免出現野指標，我們在釋放的時候，會先讓指標=nil。

2.ARC(自動引用計數)，自動管理記憶體。

ARC是IOS5推出的新功能，通過ARC，可以自動的管理記憶體。在ARC模式下，只要沒有強指標（強引用）指向物件，物件就會被釋放。在ARC模式下，不允許使用retain、release、retainCount等方法。並且，如果使用dealloc方法時，不允許呼叫[super dealloc]方法。

ARC模式下的property變數修飾詞為strong、weak，相當於MRC模式下的retain、assign。strong :代替retain，預設關鍵詞，代表強引用。weak：代替assign，宣告瞭一個可以自動設定nil的弱引用，但是比assign多一個功能，指標指向的地址被釋放之後，指標本身也會自動被釋放。

三、與記憶體有關的修飾符

strong ：強引用，ARC中使用，與MRC中retain類似，使用之後，計數器+1。

weak ：弱引用 ，ARC中使用，如果只想的物件被釋放了，其指向nil，可以有效的避免野指標，其引用計數為1。

readwrite : 可讀可寫特性，需要生成getter方法和setter方法時使用。

readonly : 只讀特性，只會生成getter方法 不會生成setter方法，不希望屬性在類外改變。

assign ：賦值特性，不涉及引用計數，弱引用，setter方法將傳入引數賦值給例項變數，僅設定變數時使用。

retain ：表示持有特性，setter方法將傳入引數先保留，再賦值，傳入引數的retaincount會+1。

copy ：表示拷貝特性，setter方法將傳入物件複製一份，需要完全一份新的變數時。

nonatomic ：非原子操作，不加同步，多執行緒訪問可提高效能，但是執行緒不安全的。決定編譯器生成的setter getter是否是原子操作。

atomic ：原子操作，同步的，表示多執行緒安全，與nonatomic相反。

四、MRC與ARC混編

MRC與ARC理論上是不能相容的，也就是你如果建立的專案是ARC模式的，在你的程式碼中是不能使用release，否則會出現記憶體問題。現在大部分程式都會選擇ARC的方式，但是很多第三方的框架是MRC模式，如果想把這些第三方的檔案加到自己專案中，需要進行標識，否則編譯的時候會出現錯誤。

在ARC的專案中，對MRC的檔案可以新增編譯選項-fno-objc-arc的標識；在MRC的專案中，對ARC的檔案可以新增編譯選項 -fobjc-arc的標識。 步驟如下圖所示。

把MRC檔案轉為ARC，實際上是去掉檔案中的retain、release，因此也通過下圖中方式完成。