此文涉及的內(nèi)存管理是針對(duì)于繼承于NSObject的Class。

一 基本原理

Objective-C的內(nèi)存管理機(jī)制與.Net/Java那種全自動(dòng)的垃圾回收機(jī)制是不同的，它本質(zhì)上還是C語(yǔ)言中的手動(dòng)管理方式，只不過稍微加了一些自動(dòng)方法。

1.Objective-C的對(duì)象生成于堆之上，生成之后，需要一個(gè)指針來指向它。

ClassA *obj1 = [[ClassA alloc] init]; 

2.Objective-C的對(duì)象在使用完成之后不會(huì)自動(dòng)銷毀，需要執(zhí)行dealloc來釋放空間（銷毀），否則內(nèi)存泄露。 

[obj1 dealloc]; 

這帶來了一個(gè)問題。下面代碼中obj2是否需要調(diào)用dealloc？

ClassA *obj1 = [[ClassA alloc] init]; 
ClassA *obj2 = obj1; 
[obj1 hello]; //輸出hello 
[obj1 dealloc]; 
[obj2 hello]; //能夠執(zhí)行這一行和下一行嗎？ 
[obj2 dealloc]; 

不能，因?yàn)閛bj1和obj2只是指針，它們指向同一個(gè)對(duì)象，[obj1 dealloc]已經(jīng)銷毀這個(gè)對(duì)象了，不能再調(diào)用[obj2 hello]和[obj2 dealloc]。obj2實(shí)際上是個(gè)無效指針。

如何避免無效指針？請(qǐng)看下一條。

 3.Objective-C采用了引用計(jì)數(shù)(ref count或者retain count)。對(duì)象的內(nèi)部保存一個(gè)數(shù)字，表示被引用的次數(shù)。例如，某個(gè)對(duì)象被兩個(gè)指針?biāo)赶颍ㄒ茫┠敲此膔etain count為2。需要銷毀對(duì)象的時(shí)候，不直接調(diào)用dealloc，而是調(diào)用release。release會(huì)讓retain count減1，只有retain count等于0，系統(tǒng)才會(huì)調(diào)用dealloc真正銷毀這個(gè)對(duì)象。

ClassA *obj1 = [[ClassA alloc] init]; //對(duì)象生成時(shí)，retain count = 1 
[obj1 release]; //release使retain count減1，retain count = 0，dealloc自動(dòng)被調(diào)用,對(duì)象被銷毀 

我們回頭看看剛剛那個(gè)無效指針的問題，把dealloc改成release解決了嗎？

ClassA *obj1 = [[ClassA alloc] init]; //retain count = 1 
ClassA *obj2 = obj1; //retain count = 1 
[obj1 hello]; //輸出hello 
[obj1 release]; //retain count = 0，對(duì)象被銷毀 
[obj2 hello]; 
[obj2 release]; 

[obj1 release]之后，obj2依然是個(gè)無效指針。問題依然沒有解決。解決方法見下一條。

 4.Objective-C指針賦值時(shí)，retain count不會(huì)自動(dòng)增加，需要手動(dòng)retain。

ClassA *obj1 = [[ClassA alloc] init]; //retain count = 1 
ClassA *obj2 = obj1; //retain count = 1 
[obj2 retain]; //retain count = 2 
[obj1 hello]; //輸出hello 
[obj1 release]; //retain count = 2 – 1 = 1 
[obj2 hello]; //輸出hello 
[obj2 release]; //retain count = 0，對(duì)象被銷毀 

問題解決！注意，如果沒有調(diào)用[obj2 release]，這個(gè)對(duì)象的retain count始終為1，不會(huì)被銷毀，內(nèi)存泄露。(1-4可以參考附件中的示例程序memman-no-pool.m)

這樣的確不會(huì)內(nèi)存泄露，但似乎有點(diǎn)麻煩，有沒有簡(jiǎn)單點(diǎn)的方法？見下一條。

5.Objective-C中引入了autorelease pool（自動(dòng)釋放對(duì)象池），在遵守一些規(guī)則的情況下，可以自動(dòng)釋放對(duì)象。（autorelease pool依然不是.Net/Java那種全自動(dòng)的垃圾回收機(jī)制）

5.1新生成的對(duì)象，只要調(diào)用autorelease就行了，無需再調(diào)用release！

ClassA *obj1 = [[[ClassA alloc] init] autorelease]; //retain count = 1 但無需調(diào)用release 

5.2對(duì)于存在指針賦值的情況，代碼與前面類似。

ClassA *obj1 = [[[ClassA alloc] init] autorelease]; //retain count = 1   
    ClassA *obj2 = obj1; //retain count = 1   
    [obj2 retain]; //retain count = 2   
    [obj1 hello]; //輸出hello   
    //對(duì)于obj1，無需調(diào)用（實(shí)際上不能調(diào)用）release   
    [obj2 hello]; //輸出hello   
    [obj2 release]; //retain count = 2-1 = 1 

細(xì)心的讀者肯定能發(fā)現(xiàn)這個(gè)對(duì)象沒有被銷毀，何時(shí)銷毀呢？誰去銷毀它？（可以參考附件中的示例程序memman-with-pool.m）請(qǐng)看下一條。

6.autorelease pool原理剖析。（其實(shí)很簡(jiǎn)單的，一定要堅(jiān)持看下去，否則還是不能理解Objective-C的內(nèi)存管理機(jī)制。）

6.1autorelease pool不是天生的，需要手動(dòng)創(chuàng)立。只不過在新建一個(gè)iphone項(xiàng)目時(shí)，xcode會(huì)自動(dòng)幫你寫好。autorelease pool的真名是NSAutoreleasePool。

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

6.2NSAutoreleasePool內(nèi)部包含一個(gè)數(shù)組（NSMutableArray），用來保存聲明為autorelease的所有對(duì)象。如果一個(gè)對(duì)象聲明為autorelease，系統(tǒng)所做的工作就是把這個(gè)對(duì)象加入到這個(gè)數(shù)組中去。

ClassA *obj1 = [[[ClassA alloc] init] autorelease]; //retain count = 1，把此對(duì)象加入autorelease pool中 

6.3NSAutoreleasePool自身在銷毀的時(shí)候，會(huì)遍歷一遍這個(gè)數(shù)組，release數(shù)組中的每個(gè)成員。如果此時(shí)數(shù)組中成員的retain count為1，那么release之后，retain count為0，對(duì)象正式被銷毀。如果此時(shí)數(shù)組中成員的retain count大于1，那么release之后，retain count大于0，此對(duì)象依然沒有被銷毀，內(nèi)存泄露。

6.4默認(rèn)只有一個(gè)autorelease pool，通常類似于下面這個(gè)例子。

int main (int argc, const char *argv[]) 
{ 
NSAutoreleasePool *pool; 
pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init]; 
// do something 
[pool release]; 
return (0); 
} // main 

所有標(biāo)記為autorelease的對(duì)象都只有在這個(gè)pool銷毀時(shí)才被銷毀。如果你有大量的對(duì)象標(biāo)記為autorelease，這顯然不能很好的利用內(nèi)存，在iphone這種內(nèi)存受限的程序中是很容易造成內(nèi)存不足的。例如：

int main (int argc, const char *argv[]) 
{ 
NSAutoreleasePool *pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init]; 
int i, j; 
for (i = 0; i < 100; i++ ) 
{ 
 for (j = 0; j < 100000; j++ ) 
    [NSString stringWithFormat:@"1234567890"];//產(chǎn)生的對(duì)象是autorelease的。 
} 
[pool release]; 
return (0); 
} // main 

（可以參考附件中的示例程序memman-many-objs-one-pool.m，運(yùn)行時(shí)通過監(jiān)控工具可以發(fā)現(xiàn)使用的內(nèi)存在急劇增加，直到pool銷毀時(shí)才被釋放）你需要考慮下一條。

7.Objective-C程序中可以嵌套創(chuàng)建多個(gè)autorelease pool。在需要大量創(chuàng)建局部變量的時(shí)候，可以創(chuàng)建內(nèi)嵌的autorelease pool來及時(shí)釋放內(nèi)存。（感謝網(wǎng)友hhyytt和neogui的提醒，某些情況下，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)創(chuàng)建autorelease pool, 請(qǐng)參見第四章）

int main (int argc, const char *argv[]) 
{ 
NSAutoreleasePool *pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init]; 
int i, j; 
for (i = 0; i < 100; i++ ) 
{ 
 NSAutoreleasePool *loopPool = [[NSAutoreleasePool alloc] init]; 
 for (j = 0; j < 100000; j++ ) 
    [NSString stringWithFormat:@"1234567890"];//產(chǎn)生的對(duì)象是autorelease的。 
 [loopPool release]; 
} 
[pool release]; 
return (0); 
} // main 

（可以參考附件中的示例程序memman-many-objs-many-pools.m，占用內(nèi)存的變化極小）

示例代碼文件鏈接：http://files.cnblogs.com/VinceYuan/objective-c-memman.zip