ARC是一個編譯器特征，它提供了對OC對象自動管理內存。ARC讓開發者專注于感興趣的代碼和對象的關系，而不用考慮對象的retain和release。
概要
ARC在編譯時期添加代碼，保證對象可用。概念上說，ARC遵循手動引用計數的規則，替開發者，在編譯時期添加合適的代碼。
為了讓編譯器生成正確的代碼，ARC限制使用某些方法和使用toll-free橋接。ARC為對象引用和聲明的屬性引入了新的生命周期描述符。
Xcode4.2（Mac OS 10.6、10.7和iOS4和iOS5）支持ARC，弱引用在10.6和iOS4上不支持。
Xcode提供了一個工具：自動機械得轉化為ARC(比如移除retain和release的調用)，并幫助開發者解決不能自動遷移的問題。遷移工具將所有文件轉化成ARC，開發者也可以對單個文件實施ARC，方便于開發者對某些文件手動引用計數。
ARC概要
ARC評估了對象的生命周期，并自動插入合適的代碼在編譯時期，從而代替開發者不得不考慮何時需要retain、release和autorelease。編譯器替開發者，生成合適的dealloc方法。一般來說，當開發者需要在手動引用計數和ARC配合使用時候，使用傳統ARC的Cocoa命名慣例是很重要的。
一個正確的完整的Person類如下：
@interface Person : NSObject
@property NSString *firstName;
@property NSString *lastName;
@property NSNumber *yearOfBirth;
@property Person *spouse;
@end
@implementation Person
@end
對象的屬性默認是strong；strong屬性在 “ARC Introduces New Lifetime Qualifiers.”有描述
1 - (void)contrived {
3 ? ? Person *aPerson = [[Person alloc] init];
5 ? ? [aPerson setFirstName:@"William"];
7 ? ? [aPerson setLastName:@"Dudney"];
9 ? ? [aPerson setYearOfBirth:[[NSNumber alloc] initWithInteger:2011]];
11 ? ? NSLog(@"aPerson: %@", aPerson);
13 ? ?}
ARC掌管了內存管理，所以Person和NSNumber不會泄露。
開發者還可以安全得實現Person類的方法takeLastNameFrom：
- (void)takeLastNameFrom:(Person *)person {
NSString *oldLastname = [self lastName];
[self setLastName:[person lastName]];
NSLog(@"Lastname changed from %@ to %@", oldLastname, [self lastName]);
}
ARC確保oldLastName在NSLog之前不會被銷毀。
ARC執行了新的規則
ARC執行了一些新的規則，是其他編譯模式沒有的。這個規則是：致力于提供一個安全可靠的內存管理模式。在某些情況下，他們只是執行最佳實踐；某些情況，他們簡化你的代碼或者處理那沒明顯的不需要內存問題。如果你違反這些規則，立即得到一個編譯錯誤，而不會在運行顯示一個微妙的bug。
●?開發者不能顯式調用dealloc；不能實現和調用retain、release、retainCount和autorelease。
禁止使用@selector(retain),@selector(release)等等。
開發者仍可以實現dealloc方法，如果你想管理資源而不是變量。開發者不能release變量，但是可以調用[systemClassInstance? ? ? ? ? setDelegate:nil]在系統類上，或者其他不是用ARC編譯的代碼上。
ARC中自定義的dealloc方法，不需要調用[super dealloc]（其實這樣做就會導致編譯錯誤），編譯器會強制自動鏈接到父類。
開發者仍可以對Core Foundation-style對象，使用CFRetain,CFRelease和其他相關方法。
● 不能使用NSAllocateObject或者NSDeallocateObject。開發者創建對象使用alloc，運行時環境負責銷毀對象。
● 在C數據結構中，不能使用對象指針。可以使用OC類來代替C的struct
● id和void*沒有自動轉換.
開發者必須使用特殊的類型轉化。開發者需要通過函數參數傳遞，在OC對象和Core Foundation之間做類型轉換。
● 開發者不能使用NSAutoreleasePool對象。ARC下使用@autoreleasepool，它比NSAtuoreleasePool更有效率。
● 開發者不能使用內存zones。不用再使用NSZone了。他們已經被現代的OC運行環境給忽略了。
為了配合手動引用計數，ARC的方法命名有限制：
● 訪問器方法不能已new開頭，反過來就是：開發者不能聲明一個已new開頭的屬性，除非你給你指定一個getter方法
1 // Won't work:
2 @property NSString *newTitle;
3
4 // Works:
5 @property (getter=theNewTitle) NSString *newTitle;
6
ARC引入了新的Lifetime修飾符
ARC引入幾個新的修飾符和弱(weak)引用。弱引用不會延伸到對象生命周期，并自動設置為nil，當該對象沒有任何的強引用的時候。
開發者需要使用這些修飾來管理對象圖。通常ARC不對循環引用做警告。謹慎的使用弱引用可以保證不會循環引用。
Property屬性
weak和strong關鍵字作為新的property屬性被引入，例如：
1
2 @property(strong)?MyClass?*myObject;
3
4
5 //?except?that?if?the?MyClass?instance?is?deallocated,
6
7 @property(weak)?MyClass?*myObject;
ARC下，strong是默認property屬性
變量的修飾符
開發者使用下面得lifetime描述符。
__strong
__weak
__unsafe_unretained
__autoreleasing
● 默認是__strong。只要對象還有強引用，該對象“活著”。
● __weak不保留對象，只是簡單引用。weak對象將被設置nil，當對象沒有任何強引用的時候。
● __unsafe_unretained 不保留對象，只是簡單引用。但是不設置為nil，當對象沒有任何強引用得時候。如果對象被銷毀，? __unsafe_unretained的對象將會野指針。
● __autoreleasing 用于標識id*的引用參數，或者需要自動釋放的返回的對象。
開發者需要正確修飾變量。使用下面的格式來修飾變量聲明。
類名* ?修飾 ?變量名 （ClassName * qualifier variableName;）
例如：
1 MyClass?*?__weak?myWeakReference;
2 MyClass?*?__unsafe_unretained?myUnsafeReference;
其他的變種在技術上是不正確的，但可能可以通過編譯。了解更多http://cdecl.org/
在棧上小心使用__weak。考慮下面的代碼：
1 NSString?*?__weak?string?=?[[NSString?alloc]?initWithFormat:@ "First?Name:?%@" ,?[self?firstName]];
2 NSLog(@ "string:?%@" ,?string);
盡管string在初始化后被使用了。但是，由于在賦值的時候沒有強引用；因此它將立即被銷毀。
開發者同樣需要注意傳遞引用的地方，例如下面的代碼：
1 NSError?*error;
2 BOOL?OK?=?[myObject?performOperationWithError:&error];
3 if ?(!OK)?{
4 ???? //?Report?the?error.
5 ???? //?...
然而，這種錯誤是隱含的。
1 NSError?*?__strong?e;
并且聲明的方法可能是下面這樣：
1 -(BOOL)performOperationWithError:(NSError?*?__autoreleasing?*)error;
編譯器將重寫代碼:
1 NSError?*?__strong?error;
2 NSError?*?__autoreleasing?tmp?=?error;
3 BOOL?OK?=?[myObject?performOperationWithError:&tmp];
4 error?=?tmp;
5 if ?(!OK)?{
6 ???? //?Report?the?error.
7 ???? //?...
本地變量聲明(__strong)和參數(__autoreleasing)導致編譯器創建臨時變量。當開發者對__strong對象取地址，將參數聲明為id __strong*，就得到原始的指針。或者開發者可以將變量聲明為__autoreleasing
使用Lifetime修飾符，避免循環引用
開發者可以通過lifetime修飾符來避免循環引用。例如，如果你有一個對象圖（關于父-子繼承）。并且父類需要引用子類，相反子類也要用。這時候，開發者把parent-to-child寫做strong并把child-to-parent關系寫作weak。其他情況可能有些麻煩，特別是調用block變量的時候。
手動引用計數模式下，__block id x 這樣的寫法，不會對x進行retain。在ARC模式，__block id x;默認retain x（就像其他變量一樣）。如果想在ARC模式下，得到手動引用計數的效果，開發者可以使用__unsafe_unretained __block id x。顧名思義，__unsafe_unretained __block id x是危險的(因為他可能導致野指針)因此也不建議使用。好的解決方案是：使用__weak或者將__block的值設置為nil，來打斷retain循環。
下面的代碼段展示了如何使用手動引用計數
MyViewController *myController = [[MyViewController alloc] init…];
// ...
myController.completionHandler =? ^(NSInteger result) {
[myController dismissViewControllerAnimated:YES completion:nil];
};
[self presentViewController:myController animated:YES completion:^{
[myController release];
}];
正如說的那樣，開發者可以使用__block修飾符并且設置myController變量為nil，在完成處理的時候。
1 MyViewController * __block myController = [[MyViewController alloc] init…];
2 // ...
3 myController.completionHandler =? ^(NSInteger result) {
4 ? ? [myController dismissViewControllerAnimated:YES completion:nil];
5 ? ? myController = nil;
6 };
或者，你可以使用臨時的__weak變量。下面是一個簡單的實現
1 MyViewController *myController = [[MyViewController alloc] init…];
2 // ..
3 MyViewController * __weak weakMyViewController = myController;
4 myController.completionHandler =? ^(NSInteger result) {
1 ? ? [weakMyViewController dismissViewControllerAnimated:YES completion:nil];
1 };
1 ? 對于non-trivial循環，開發者應該使用下面代碼：
MyViewController *myController = [[MyViewController alloc] init…];
// ...
MyViewController * __weak weakMyController = myController;
myController.completionHandler =? ^(NSInteger result) {
MyViewController *strongMyController = weakMyController;
if (strongMyController) {
// ...
[strongMyController dismissViewControllerAnimated:YES completion:nil];
// ...
}
else {
// Probably nothing...
}
};
在某些情況，開發者使用__unsafe_unretained，如果類本身不是__weak修飾。然而，這樣將變得不切合實際了，因為它可能很難或者不可能去驗證：__unsafe_unretained的指針仍然可用并且指向某些變量。
ARC使用一個新語句管理Autorelease Pools
使用ARC，開發者不能直接使用NSAutoreleasePool來管理autorelease pools。而使用@autoreleasepool代替它。
@autoreleasepool {
// Code, such as a loop that creates a large number of temporary objects.
}
這個簡單的結構允許編譯器思考引用計數的狀態。進入的時候，自動釋放池被push。在正常退出的時候自動釋放池配poped出來。為了配合現有代碼，如果代碼異常退出，自動釋放池將不會pop出來。它比NSAutoreleasePool更有效率；因此建議開發者替換NSAtuoreleasePool。
管理Outlet的模式在各個平臺變得一致
在iOS和OS X聲明Outlet的模式在ARC中發生改變，并且在兩個平臺上變的一致，你應該采用的模式是：outlet修飾符應該是weak，除了那些從File’s owner到nib文件( 或者storyBoard場景)的高級對象，他們應該是強引用。
棧變量被初始化為nil
使用ARC，strong、weak和autoreleasing棧變量將會隱式的初始化為nil，例如：
- (void)myMethod {
NSString *name;
NSLog(@"name: %@", name);
}
將打印出null，而不是崩潰。
使用編譯器選項來開啟和關閉ARC
開發者使用-fobjc-arc 編譯選項開啟ARC，還可以對某一個文件使用ARC，便于在使用手動引用計數的文件中使用ARC。對于已經使用ARC的工程，仍可以指定一個文件來關閉ARC通過-fno-objc-arc編譯選項。
管理Toll-Free Bridging
在多數的Cocoa程序中，開發者需要使用Core Foundaton-style對象，無論是從Core Foundation框架還是從Core foundation的其他框架比如Core Graphics。
編譯器不會自動管理Core foundation對象的生命周期。開發者必須根據COreFoundation的內存管理規則，使用CFRetain和CFRelease。
如果開發者在OC和Core foundation兩種對象做轉換，需要告訴編譯器對象的所有權。
* __bridge: 只做類型轉化，不修改相關對象的引用計數，原來的Core Foundation對象在不用時，需要調用CFRelease方法
* __bridge_retained(CFBridgingRetain): 類型轉化后，將相關對象的引用計數+1，原來的Core Foundation對象在不用時，需要調用CFRelease方法。
* __bridge_transfer: 類型轉換后，將該對象的引用計數交給ARC管理，Core Foundation對象在不用時，不在需要調用CFRelease方法。
例如，現有代碼：
- (void)logFirstNameOfPerson:(ABRecordRef)person {
NSString *name = (NSString *)ABRecordCopyValue(person, kABPersonFirstNameProperty);
NSLog(@"Person's first name: %@", name);
[name release];
}
開發用下面的代碼代替
1 - (void)logFirstNameOfPerson:(ABRecordRef)person {
2
3 ? ? NSString *name = (NSString *)CFBridgingRelease(ABRecordCopyValue(person, kABPersonFirstNameProperty));
3 ? ? NSLog(@"Person's first name: %@", name);
1 }
2
編譯器處理從COcoa方法返回的 CF 對象
編譯器知道返回Core foundaion類的OC的方法，遵循歷史的規定。例如，編譯器知道從UIColor的CGColor方法返回的GCColor是不擁有的。開發者必須使用合適的類型去轉化。例如：
NSMutableArray *colors = [NSMutableArray arrayWithObject:(id)[[UIColor darkGrayColor] CGColor]];
[colors addObject:(id)[[UIColor lightGrayColor] CGColor]];
使用所有權關鍵字轉化函數參數
當開發者在OC和Core foundation的對象之間轉化時，需要告訴編譯器傳遞object的所有權。Core foundation對象所有權的規則在CoreFoundation的內存管理規則中。OC的所有權規則在Advanced Memory Management Programming Guide中。
下面的代碼段，數組傳遞給CGGradientCreateWithCorlors函數需要一個合適的轉化。數組是arrayWithObjects返回的，所以，不要將所有權傳遞給函數，因此使用__bridge
NSArray *colors = <#An array of colors#>;
CGGradientRef gradient = CGGradientCreateWithColors(colorSpace, (__bridge CFArrayRef)colors, locations);
下面代碼段實現了一個context，使用Core Foundation內存管理的方法。
1 - (void)drawRect:(CGRect)rect {
1 ? ? CGContextRef ctx = UIGraphicsGetCurrentContext();
2 ? ? CGColorSpaceRef colorSpace = CGColorSpaceCreateDeviceGray();
7 ? ? CGFloat locations[2] = {0.0, 1.0};
1 ? ? NSMutableArray *colors = [NSMutableArray arrayWithObject:(id)[[UIColor darkGrayColor] CGColor]];
2 ? ? [colors addObject:(id)[[UIColor lightGrayColor] CGColor]];
2 ? ? CGGradientRef gradient = CGGradientCreateWithColors(colorSpace, (__bridge CFArrayRef)colors, locations);
4 ? ? CGColorSpaceRelease(colorSpace);? // Release owned Core Foundation object.
6 ? ? CGPoint startPoint = CGPointMake(0.0, 0.0);
1 ? ? CGPoint endPoint = CGPointMake(CGRectGetMaxX(self.bounds), CGRectGetMaxY(self.bounds));
2 ? ? CGContextDrawLinearGradient(ctx, gradient, startPoint, endPoint,
1 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? kCGGradientDrawsBeforeStartLocation | kCGGradientDrawsAfterEndLocation);
3 ? ? CGGradientRelease(gradient);? // Release owned Core Foundation object.
5 }
將工程轉化為ARC，遇到的常見問題
當遷移現有的項目，你可能會遇到的各種問題。這里有一些共同的問題，共同解決方案。
● 不能調用retain，release或者autorelease，這是一種特性，甚至不可以這么寫：
? while ([x retainCount]) { [x release]; }
● 不能調用dealloc
通常，開發者在單例的實現或者替換一個對象的init方法的時候調用dealloc。對于單例模式，使用共享實例模式。在init方法中，你不用調用dealloc，因為對象會被釋放，當重寫self的時候。
● 不能使用NSAutoreleasePool對象
表格@autoreleasepool{}代替NSAutoreleasePool.這將強制一個block處于一個自動釋放池中。它比NSAutoreleaePool快6倍。@autoreleasepool也在在非ARC模式下工作。
● ARC需要開發者對[super init]賦值給self在init方法中。
下面代碼是不可行的
1 [super init];
簡單的修正是：
self = [super init];
最合適的修復是這樣的，在初始化之前先檢測結果是不是nil。
? self = [super init];
? if (self) {
? ? ...
● 不能實現retain和release方法。
實現自定義的retain和release方法打破弱指針。提供了幾個常用的 “實現自定義”的原因。
1.性能
不要這么做，NSObject的retain和release已經很快了。如果你發現仍有問題，請提出這個bug
2.實現一個自定義的弱指針系統
使用__weak代替
3.實現單例
使用shared instance pattern代替。或者使用類來代替方法，避免分配對象。
● assigned 將變成strong
在ARC之前，變量的assigned的不會延伸到對象的生命周期。為了讓property變成強引用，開發者通常實例化或者synthesized訪問器方法，里面是內存管理方法。相比之下，你可以這樣實現訪問器方法：
1 @interface MyClass : Superclass {
2 ? ? id thing; // Weak reference.
1 }
3 // ...
1 @end
1 @implementation MyClass
3 - (id)thing {
1 ? ? return thing;
2 }
3
4 - (void)setThing:(id)newThing {
5 ? ? thing = newThing;
1 }
9 // ...
1 @end
1 ARC下，實例中的變量默認是strong引用，assigning一個對象給實例中的變量延伸到對象的生命周期。遷移工具不能決定一個實例變量即將weak。保持相同的行為之前，你必須標記實例變量是weak，或聲明它的property
1 @interface MyClass : Superclass {
2
3 ? ? id __weak thing;
4
5 }
6
7 // ...
8
9 @end
10
1
2 @implementation MyClass
3
4 - (id)thing {
5
6 ? ? return thing;
7
8 }
9
10 - (void)setThing:(id)newThing {
11
12 ? ? thing = newThing;
13
14 }
15
16 // ...
17
18 @end
19
或者
1 @interface MyClass : Superclass
2 @property (weak) id thing;
3 // ...
4 @end
5
6 @implementation MyClass
7 @synthesize thing;
8 // ...
9 @end
10
● 不能使用strong ids在c的數據結構
例如，下面的c結構將不能編譯過
1 struct X { id x; float y; };
這是因為x默認是strong retain，但是，在正常運行情況下，編譯器不能安全的合成所有需要的代碼。比如：如果你傳遞一個指針給x或者y后，執行了free，每一個id將被release掉，在struct被free之前。編譯器不能可靠的做這些。所以strong ids在結構，在ARC中完全不允許。下面是一些解決方案：
1.用OC類代替c結構。這應該是最好的解決辦法。
2.如果使用OC類是次要的方法（可能你想要一個高密度的結構數組），那么考慮使用void*代替。這需要使用顯示的轉化。
3.把對象引用作為__unsafe_unretained。這種方法是半常見的模式，這樣是有用的。
struct x { NSString *S;? int X; } StaticArray[] = {
@"foo", 42,
@"bar, 97,
...
};
開發者這樣聲明
1 struct x { NSString * __unsafe_unretained S; int X; }
這可能是有問題的，如果對象可以被釋放時指針是不安全的，但它是非常有用的東西，被稱為是字符串常量。
● 不能直接將id和void*進行轉化(包含Core Foundation類型)參考Managing Toll-Free Bridging
經常遇到的問題
我該怎樣認識ARC？它在哪兒放置retains/releases。
不要想什么地方調用retain/release，考慮程序本身算法吧。考慮"strong and weak"關系，對象的所有權關系和可能存在的循環引用。
我還需要寫dealloc方法么
可能需要。因為ARC不會自動對 Core Foundation 對象，文件描述符等等進行malloc/free，，這些資源扔需要寫dealloc方法。
不能release對象的變量，但是可以調用[self setDelegate:nil]在系統的類和其他不用ARC的代碼。
ARC種 不需要dealloc方法，或者[super dealloc]；在運行時系統調用super代碼。
在ARC種，仍存在循環引用？
是的。ARC自動retain/release并可能繼承了循環引用的問題。幸運的是：遷移到ARC的代碼很少泄露，因為無論properties是不是retain的，都被被聲明為retain了。
在ARC種blocks是如何工作的
Block能正常工作，當你在棧上傳遞的時候，比如作為返回值。你無需block copy了。當你傳遞block在棧下面的時候，添加到arrayWithObjects等需要retain的地方，需要使用[^{ }copy]。
有一件事情需要清除：NSString *__block myString是retain在ARC模式種，不可能是野指針。為了得到以前的行為，使用__block NSString *__unsafe_unretained myString 或者使用__block NSString *__weak myString.
我可以在雪豹OS種開發中使用ARC么？
不行。雪豹版本的Xcode4.2不支持ARC。
ARC下，可以創建C語言的retain的指針數組么
可以
1 // Note calloc() to get zero-filled memory.
2
3 __strong SomeClass **dynamicArray = (__strong SomeClass **)calloc(entries, sizeof(SomeClass *));
4
5 for (int i = 0; i < entries; i++) {
6
7 ? ? dynamicArray[i] = [[SomeClass alloc] init];
8
9 }
10
11
12
13 // When you're done, set each entry to nil to tell ARC to release the object.
14
15 for (int i = 0; i < entries; i++) {
16
17 ? ? dynamicArray[i] = nil;
18
19 }
20
21 free(dynamicArray);
22
下面是一些注意的地方：
● 你要寫__strong SomeClass **在某些情況，默認情況是__autoreleasing SomeClass **.
● 開辟的內存必須是零填充
● 需要設置每一項為nil在釋放array的時候（memset和bzero不好使的）
ARC慢么？
取決于你怎么測量，通常是不慢。編譯器消除很多無關緊要的retain/release調用。投入很大的努力在加快OC下的運行環境。尤其是返回一個retian/autoreleased對象，ARC并不是真正將它放到自動釋放池。
有一件事需要清除：優化器不在debug模式下。所以想看到更多的retain/release的調用，使用-O0比-Os
ARC在ObjC++模式下工作么？
是的，甚至可以將strong/weakids在類和容器中。ARC編譯器合成retain/release邏輯在拷貝構造函數和析構函數鐘。
哪些類不支持weak引用？
下面的類不能創建弱引用：
NSATSTypesetter, NSColorSpace, NSFont, NSMenuView, NSParagraphStyle, NSSimpleHorizontalTypesetter, and NSTextView.
對于聲明properties時，你應該使用retain代替weak。對于變量你應該使用__unsafe_unretained代替__weak.另外，你不能創建這些類的弱引用：NSHashTable, NSMapTable, or NSPointerArray
對NSCell和其他類使用NSCopyObject時候。
沒什么特別的。ARC負責的顯示retain的場景。ARC模式下，所有的copy方法應該僅僅copy實例變量。
我可以對某個文件不使用ARC么？
是的。當開發者遷移工程到ARC時，對所有OC源文件設置為-fobjc-arc編譯選項。開發者可以指定一個文件設置-fno-objc-arc編譯選項。
GC(Grabage Collection)在mac上過時了?
Grabage Collection在10.8上已經過時，將來會重OS X中移除。ARC將是收推薦的替代技術。為了幫助遷移現有程序，ARC遷移工具在Xcode >=4.3 支持將GC遷移到ARC。
