OC中的内存管理其一：MRC

前言

本文的内容由我个人通过阅读《Objective-C高级编程》总结而来，尽管第一章作者命名为自动引用计数，但经过我个人理解，第一章的内容已经显然超过单纯介绍自动引用计数，而是比较全面的介绍了OC中内存管理的前世今生，因此我认为“内存管理”更适合作为本章的标题，文中的内容并非完全来自书中，其中也加入了我通过查阅获取的知识，以及我个人的一些见解。

C语言中的内存管理

在了解OC的内存管理之前，我们首先要知道OC是C语言的超集，因此了解C语言的内存管理是必不可少的前置基础。

操作系统在加载了C代码后会将内存分为四种区域（这四种区域并非完全是连续的，我注意到有些博客将内存模型以图示的方式将一个内存分为四块，但这容易使人们误以为它们是四块连续的区域。）接着我们来一一了解这四种区域，但由于深入理解可能会偏离主题，因此每种区域只做必要的介绍。

栈（stack）

这是一块连续内存区域，它的大小在编译期就已经确定，我们常说它是由编译器决定的（当然最终还是人类决定的），空间也非常有限。
这一块区域存放的是局部变量。
内存空间的申请和释放也是由编译器自动完成，我们只需要声明和赋值，内存便会自动申请，当执行到局部变量作用域的末尾，内存也会自动释放。

堆（heap）

堆是内存中不连续的部分，它的空间很大，受限于系统和应用程序，以及计算机的虚拟内存大小，当然最终还是受限于编译器，理论上而言32位的应用程序中堆的空间最大为4G（但是不会达到这个数字，编译器会对它进行限制，因为其他的区域会占用一部分内存，操作系统也会占用一部分内存）。
这一块区域存放的是我们在代码中动态申请（malloc、calloc、realloc）的内容
当申请的内容不再需要时，我们需要在代码中主动释放它们（free），如果不释放，那么这一块内存将会一直被占用直到程序结束。（内存泄漏）

关于后面两个区域的介绍在网络上非常至少，绝大多数地方都是一笔带过，希望大家能补充，当然这两个区域我们也不必过多讨论

全局/静态区（static）

这个区域空间很大（具体多大不清楚，如何划分不清楚，是否连续不清楚，是否与堆共享不清楚）
这个区域存放的是全局变量和静态变量。
程序结束时释放。

常量区

同样的，这个区域的空间依旧很大，但是细节都不清楚。
这个区域存放各种常量。
程序结束时释放。

（说实话我个人对常量区是否存在心存怀疑。）

OC中的内存管理

我们使用这样的方式在OC中初始化一个对象实例：

MyObject *m = [[MyObject alloc]init];

赋值符号右侧的两个消息分别是:

alloc,申请一块内存空间,返回一个未初始化的对象实例指针，并使接受它的指针变量持有这个对象。
init,初始化方法（构造函数）,将对象初始化，返回一个初始化后的实例指针。

赋值符号左侧的m则是一个MyObject类型的指针。

不难理解，左侧的m属于变量，它存放在栈区或者全局区中（大部分情况在栈中）。

而右侧申请的内存空间实际上是在C语言中用malloc申请的，那么它占用的是堆中的空间。

我们知道堆中的内存占用需要我们主动去释放，那么该如何释放便是本文的重点。

手动引用计数（Manual Reference Counting）

早期的OC采用MRC的方式进行内存管理。

每个OC对象都会有一个引用计数器。

内存申请的命名规则

alloc
new
copy
mutableCopy

以如上四个单词开头，并且是驼峰拼写的方法，通常会认为是某个对象的内存申请方法，因此我们必须返回这个对象，尽管我们不这么做编译器也不会报错，但要养成良好的习惯。

持有对象（retain）

我们在实例化一个对象时，必定会用一个指针指向它，而当我们以

MyObject *m = [[MyObject alloc]init];

这种方式获取到一个对象实例时，该对象知道有一个指针指向并持有了它，它的引用计数器便会置为1。

那么不难想到，当后续还有其他指针持有它时，它的引用计数器便会不断增加。

从我的《OC中的@property及属性修饰符》一文中可以知道，MRC下变量的默认属性为assign，而这种属性的指针变量只是指向这个对象的话，并不代表持有了它，例如

MyObject *n = m;

那么如何让n也持有这个对象呢？

很简单，我们只需要接着这么做。

[n retain];

如此一来，这个对象的引用计数器便会从1增长到2。

释放对象（release）

而当n不再需要指向它时，我们必须释放它的持有:

[n release];

此时这个对象的引用计数从2减少为1，注意没有持有对象的指针不能使用release。

而当m也进行relaese后，对象的引用将会减至0，此时，系统会自动调用对象的dealloc(析构函数，其中包含free函数以释放内存)。

自动释放（autorelease）

每次都需要手动释放对象未免显得有些麻烦，因此MRC下还有一种自动释放对象的方法。

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

MyObject *m = [[MyObject alloc]init];

[m autorelease];

[pool drain];

观察如上代码，创建一个NSAutoreleasePool对象，在它的生存周期内，我们只需要在m持有对象后使用autorelease，便可不必再担心它的释放，对象也会被pool持有（此时retaincount+1），它会在[pool drain]后自动释放，不难猜测，[pool drain]实际上也释放了pool。 [m autorelease]这一过程，我们也称为将这个指针所指的对象注册到AutoreleasePool。

自动引用计数（Automatic Reference Counting）

自iOS 5/ Mac OS X 10.7/Xcode4.2后，OC便添加了ARC的内存管理方式。

理解了MRC，便不难理解ARC。

在ARC环境下，strong替代assign成为了OC指针变量的默认属性，这也意味着我们不再需要使用retain消息来持有对象，直接指向对象，便可以持有它。
同样的，我们也不再需要使用release来释放对象，当指针超过其作用域时，指针会自动释放。

看上去ARC可以非常完美的管理对象的引用与释放，然而在实际使用中仍会出现很多问题，考虑接着写可能会使篇幅过长，下面的内容放到下一篇再总结。