ARC 簡(jiǎn)明參考手冊(cè) (Part 1)
引言
在早期使用 Objective C 編程的時(shí)候, 需要手動(dòng)管理內(nèi)存, 對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō), 這是容易出錯(cuò)的。 后來(lái)蘋(píng)果在 Mac 平臺(tái)上引入了垃圾收集器的機(jī)制, 然而相對(duì)于 IOS 來(lái)說(shuō), 蘋(píng)果認(rèn)為垃圾收集會(huì)影響移動(dòng)設(shè)備性能, 于是提出了一個(gè)跨平臺(tái)的解決方案, ARC。 ARC 的原理是由編譯器推導(dǎo), 應(yīng)該在代碼中什么位置加入合適的語(yǔ)句來(lái)管理內(nèi)存, 這個(gè)過(guò)程是在編譯階段進(jìn)行的, 所以不會(huì)影響運(yùn)行時(shí)性能。 現(xiàn)在 ARC已然是蘋(píng)果標(biāo)準(zhǔn), 真可謂是對(duì)業(yè)界使用垃圾收集這個(gè)普遍標(biāo)準(zhǔn)的一次顛覆。
一個(gè)簡(jiǎn)單的例子
ARC 不是萬(wàn)能的， 它引入了一些隱形規(guī)則（這些規(guī)則會(huì)和我們的直覺(jué)有一定的沖突）， 我們需要了解這些規(guī)則， 因?yàn)槲覀冊(cè)谀承┨貏e的情況下要干涉； 同時(shí)我們也要避免一些陷阱，這些陷阱其實(shí)是由于 ARC 的規(guī)則造成的坑。 也就是說(shuō)， ARC有一定的學(xué)習(xí)曲線， 不像垃圾回收機(jī)制一樣， "it just works"。
我們先來(lái)看一個(gè)簡(jiǎn)單的例子， 下面相似的兩個(gè)代碼段在 ARC 模式下編譯運(yùn)行時(shí)沒(méi)有問(wèn)題的， 但是在非 ARC 模式下運(yùn)行的時(shí)候就會(huì)在 NSLog(@"count: %d", hello.val); 這里拋出 BAD_ACCESS 的錯(cuò)誤。 這是為什么呢？
ARC
MyClass *myclass() {
MyClass* hello = [[MyClass alloc] init];
return hello;
}
int main(int argc, const char * argv[]) {
MyClass *hello;
@autoreleasepool {
hello = myclass();
}
NSLog(@"count: %d", hello.val);
return 0;
}
非ARC
MyClass *myclass() {
MyClass* hello = [[MyClass alloc] init];
return [hello autorelease];
}
int main(int argc, const char * argv[]) {
MyClass *hello;
@autoreleasepool {
hello = myclass();
NSLog(@"reference count: %lu", [hello retainCount]);
}
NSLog(@"reference count: %lu", [hello retainCount]);
NSLog(@"count: %d", hello.val);
return 0;
}
因?yàn)樵?ARC 之前， local variable 是弱引用關(guān)系， 而在 ARC 之后則是強(qiáng)引用關(guān)系。 一開(kāi)始會(huì)覺(jué)得很別扭， 因?yàn)橹羔樈o我們的印象就應(yīng)該是弱引用， 不過(guò)話說(shuō)回來(lái)， 我們不應(yīng)該先入為主的認(rèn)為 Objective C 的 * 和 C/C++ 的指針有半毛錢(qián)關(guān)系了 ， 它就是代表一個(gè)引用， 就如同 Java/C# 中的引用。
所以大部分情況下， 我們就像 Java/C# 中那樣直接 "it just works" 的愉快的碼字就可以了， 無(wú)論是在 property 還是 local variable 的情況下， 默認(rèn)都是強(qiáng)引用。
but (這樣的故事通常都會(huì)有一個(gè) but), 由于 Objective C 是基于 Reference counting 的， 而 Java/C# 是基于 Tracing garbage collector 的， 這個(gè)本質(zhì)上的區(qū)別， 正是導(dǎo)致我們需要在寫(xiě) Objective C 代碼的 時(shí)候不能開(kāi)啟全自動(dòng)導(dǎo)航模式的原因。
從 Garbage collectors 說(shuō)起
<a href=http://en.wikipedia.org/wiki/Garbage_collection_(computer_science)#Tracing_garbage_collectors"">Garbage collectors wiki</a>
自從 Lisp 引入垃圾回收機(jī)制以來(lái)， 這個(gè)特性逐漸成為了高級(jí)語(yǔ)言的標(biāo)配。 垃圾回收器的實(shí)現(xiàn)機(jī)制分為兩種：
Tracing Garbage collectors
Reference counting
而由于 Reference counting 有一些明顯的短板：
- 循環(huán)引用
為了避免這個(gè)問(wèn)題, 需要復(fù)雜的算法來(lái)識(shí)別可以被回收的循環(huán)引用； 或者，讓程序員顯性說(shuō)明某個(gè)引用是 weak 的， 不影響垃圾回收。
需要額外的存儲(chǔ)空間（存放引用計(jì)數(shù)）
代碼執(zhí)行速度的略微影響（多了增加/減少引用計(jì)數(shù)的語(yǔ)句）
原子性 （在多線程環(huán)境中要保證引用計(jì)數(shù)的原子性）。
所以大部分的垃圾回收器都是使用 Tracing Garbage collectors 的。
特別的， ARC 并不算是垃圾回收器， 不過(guò)它依賴于 Reference counting 的原理，所以也會(huì)遇到這些問(wèn)題。 就像一個(gè)懂事的小女孩，幫我們處理了很多繁瑣的工作，雖然她有點(diǎn)小迷糊， 有時(shí)候需要我們明確告訴她要怎么做，但是還是很惹人喜愛(ài)。
