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属性与内存管理(属性与内存管理都是相互关联的)
一,属性:
属性是OC2.0之后出来的新语法,用来代替setter和getter方法,使用属性可以快速创建setter以及getter方法的声明,setter和getter方法的实现,另外添加了对实例变量操作的安全处理(其安全是通过内存管理实现的)
setter 方法作用:为单一的实例变量重新赋值, 规范: (- 号方法)无返回值, 名字以set开头后面加上要设置的实例变量的名字,该方法有且只有一个参数,参数的类型和实例变量类型相同
getter 方法作用:获取某一单一变量的值, 规范: (- 号方法)有返回值,返回值类型与要获取的实例变量的类型相同,名字与要获取的实例变量的名字相同,无参数
实例变量依托于对象存在,为对象开辟空间是根据实例变量的空间大小开辟的
1,属性的三大特性 (关于语义特性的具体用法此处不再详细叙述,下面会解说)
第一大特性:
(1),readonly:告诉编译器,属性在自动生成方法时,只会生成getter方法,不会生成setter方法
(2),readwrite:告诉编译器,输出在自动生成方法时,既要生成getter方法,也要生成setter方,系统默认的读写特性
第二大特性: 原子特性
(1),atomic:原子特性,保证线程安全,内部做了安全处理(加锁与解锁)
(2),nonatomic:非原子特性,不保证线程安全,因为对于getter和setter方法的使用比较频繁,在一段时间内可能要访问多次,使用atomic会非常消耗系统资源,降低程序的执行效率,使用nonatomic虽然不保证线程安全,但是使用一般情况下是安全的,因此对于原子特性通常使用nonatomic
第三大特性:语义特性
(1),assign:直接赋值,适用于基本数据类型,也可适用于对象类型,系统默认的语义特性
(2),copy:适用于对象类型,并且要服从NSCopying协议的对象,会复制出一个新的对象,拥有新的对象所有权,(引用计数 + 1)(暂时这样理解内存管理会详细介绍),
(3),retain:适用于对象类型,会造成对象的引用计数 + 1;
2,属性的定义
@property(关键字,用来定义属性) + 属性的特性 + 属性的类型 (和实例变量类型相同)+ 属性名 (和实例变量名相同); 其中@property在.h文件中只是自动声明setter和getter方法的声明
3,在.m文件中
@synthesize(关键字) 属性的实现部分,实现属性自动生成的setter和getter方法,如果在.m文件中通过@synthesize对属性进行合成,系统会自动合成,只不过此时系统默认的setter和getter方法内部操作的实例变量是_属性名,我们通常情况下在.m文件中有关getter和setter的方法都是什么都不写
(1),如果指定的实例变量在.h文件里没有定义,系统会自动生成指定的实例变量,但是生成的实例变量是私有的,子类不可以直接访问,如果实例变量想让子类继承,则必须在.h文件中定义实例变量.如果属性的实现部分没有指定内部所要操作的实例变量时,系统会自动生成一个和属性名一样的实例变量
(2),如果对于setter和getter方法我们已经实现了系统就不会再自动生成
(3),如果在.m文件中通过@synthesize对属性进行合成,系统会自动合成,只不过此时系统默认的setter和getter方法内部操作的实例变量是_属性名
下面举个Person类的例子说明
(1), 在.h文件中
@interface Person :NSObject
//这里定义实例变量是位了让子类继承,如果不写,系统默认生成的是私有的实例变量,(当然如果没有子类这里完全可以不写)
{
NSString *_name; //姓名
NSString *_sex; //性别
NSInteger _age; //年龄
NSString *_job;//工作
}
//定义属性将name的语义特性声明为retain,sex的语义特性声明为copy,job的语义特性声明为assign(系统默认的时assign,这里可以不写)
@property (nonatomic,retain) NSString *name;@property (nonatomic, copy) NSString *sex;
@property (nonatomic) NSInteger age;
@property (nonatomic) NSString *_job;
@end
(2), 在.m文件中 (把不同特性的setter和getter方法的内部实现详细的写出来,以便清楚的了解系统内如生成的代码)
在实现方法之前首先说明,在实现setter和getter方法时,内部绝对不可以出现self.+属性名.因为这样写相当于自己调用自己,会形成死循环
1), 把name语义特性声明为retain时,setter和getter方法的内部实现
setter方法:
- (void)setName:(NSString *)name
{
if (_name != name) {
[_name release];
_name = [name retain];
}
}
getter方法:
- (NSString *)name
{
return [[_name retain] autorelease];
}
2),把性别sex语义特性声明为copy时,setter和getter方法的内部实现
setter方法:
- (void)setSex:(NSString *)sex
{
if (_sex != sex) {
[_sex release];
_ sex = [sex copy];
}
}
getter方法:
- (NSString *)sex
{
return [[_sex retain] autorelease];
}
3),把job语义特性声明为assign时,setter和getter方法的内部实现
setter方法:
- (void)setJob:(NSString *)job
{
_job = job)
}
getter方法:
- (NSString *)job
{
return _job;
}
4), age默认的语义特性为assign时,setter和getter方法的内部实现
setter方法:
- (void)setAge:(NSInteger)age
{
_age != age)
}
getter方法:
- (NSString *)age
{
return_age;
}
这里这样写的原因下面内存管理介绍
二,
(一),内存管理简介:
1,iOS应用程序出现Crash(闪退)，90%以上的原因是内存问题。在一个拥有
数十个甚至是上百个类的工程里，查找内存问题极其困难。了解内存常
见问题，能帮我们减少出错几率。
2,内存问题体现在两个方面：内存溢出、野指针异常。了解内存管理，能帮我
们提升程序性能，大大减少调试bug时间。
3,内存管理机制分为三种:
(1),垃圾回收（gc）
垃圾回收：程序员只需要开辟内存空间，不需要用代码显示地释
放，系统来判断哪些空间不再被使用，并回收这些内存空间，以便再
次分配。整个回收的过程不需要写任何代码，由系统自动完成垃圾回
收。Java开发中一直使用的就是垃圾回收技术
(2),MRC（Manual Reference Count）人工引用计数：
内存的开辟和释放都由程序代码进行控制。相对垃圾回收来说，对内存
的控制更加灵活，可以在需要释放的时候及时释放，对程序员的要求较
高，程序员要熟悉内存管理的机制
(3),ARCAuto Reference Count）自动引用计数：
iOS 5.0的编译器特性，它允许用户只开辟空间，不用去释放空间。
它不是垃圾回收！它的本质还是MRC,只是编译器帮程序员默认加了释放
的代码。
4,对于iOS支持两种内存管理方式：ARC和MRC
C语言中，使用malloc和free，进行堆内存的创建和释放。堆内
存只有正在使用和销毁两种状态。实际开发中，可能会遇到，两个以上
的指针使用同一块内存。C语言无法记录内存使用者的个数。
而OC采用引用计数机制管理内存，当一个新的引用指向对象
时，引用计数器就递增，当去掉个引用时，引用计数就递减,当
引用计数到零时，该对象就会释放占有的资源
(二),内存管理基本原则:
如果对一个对象进行alloc,retain,copy之后,就拥有了该对象的使用权,就必须
对该对象进行release或者autorelease.即(谁使用+1操作,谁就要进行-1操
作)
1,将OC里只能利用以下五种方法对引用计数改变:
(1),alloc:(+号方法)(与dealloc对应) 开辟堆区的内存空间,将对象的引用计数由0 变 1(+ 1操作);
(2),copy:(-号方法) 重新开辟空间与要拷贝的对象(即空间)开辟的空间大小一样,里面存储的内容也完全一样,只是地址不同,引用计数由0 到 1(+ 1操作,这里不是对原对象的引用计数 + 1,而是对新拷贝的对象+ 1);
(3),retain:(-号方法)与release对应使用对象的引用计数 + 1(操作后立即 + 1),
(4),release:(-号方法)与retain对应使用对象的引用计数 - 1(操作后立即 - 1),
(5),autorelease:(-号方法) 对象的引用计数 - 1(不会立即 – 1,会在未来的某一时刻引用计数 – 1),只要有对象使用autorelease操作,就必须有对应的自动释放池autoreleasePool{},自动释放池工作原理:它会将声明为autorelease的对象放入离它最近的自动释放池中,当自动释放池销毁时,会向池中的每个对象发送一个release消息,因此使用autorelease实质的-1操作不是autorelease进行的还是release执行的
2,retainCount 用来获取当前对象的引用计数(针对自定义的类,系统的类我们不需要了解,因为其内部做了好多操作),
3,dealloc: 回收空间(与alloc对应)当该类型的对象引用计数为0时, 系统会自动调用dealloc方法来回收空间,该方法不需要手动调用,
4,当对象的引用计数为变为0时,不能在访问该对象,即不要对该对象做任 何操作,如果继续操作就会出现野指针问题,这时可能会写到某行代码时突 然crash(即使是没有写任何与引用计数相关的代码),因为此时系统已经自动回收了指针变量指向的空间,该指责你变量已经没有使用被收回的空间的权限了,也就不能访问没有权限的对象.
5,查找系统因为野指针问题崩溃的时哪一行代码: 在菜单栏上点击Product ->Scheme ->Edit Scheme->选中Objective-c那行的Enable Zomible Object 和 Debugger下面的最后一行,重新运行,即可找到哪里出错了.
6, 当写完和引用计数相关的代码后程序立即crash,是因为系统被回收后又使用了引用计数 - 1有关的操作,这时应该将其删除
7,我们平时要养成随时在对象后面记录对象当前的引用计数,以减少出错的概率
8,验证对象空间是否被回收,只有查看该类的dealloc方法有没有执行即可
三,下面仍以Person为例具体介绍
setter和getter方法,内部是对实例变量赋值以及实例变量的取值操作,所有方法内部要操作实例变量
1,把name语义特性声明为retain时,setter和getter方法的内部实现
setter方法:
- (void)setName:(NSString *)name
{
if (_name != name) {
[_namerelease];
_name = [name retain];
}
}
getter方法:
- (NSString *)name
{
return [[_nameretain] autorelease];
}
(1), if (_name != name)判断条件目的: 判断原有对象和新对象是否是同一个,如果是同一个就没必要重新赋值了,否则会先release, release后空间就被系统回收了,此时若再retain就会出现野指针问题
(2), [_namerelease]操作的目的: 释放保有的之前对象的所有权,若不释放会造成内存泄露,因为前一个对象已经不再使用了
(3), _name = [name retain]操作的目的: 让实例变量保有新的对象所有权,retain解决了野指针问题
2,把性别sex语义特性声明为copy时,setter和getter方法的内部实现
setter方法:
- (void)setSex:(NSString *)sex
{
if (_sex != sex) {
[_sexrelease];
_ sex = [sex copy];
}
}
针对setter方法
(1), if (_sex != sex)判断条件目的: 判断原有对象和新对象是否是同一个,如果是同一个就没必要重新赋值了,否则会先release, release后空间就被系统回收了,此时若再retain就会出现野指针问题
(2), [_sexrelease];操作的目的: 释放保有的之前对象的所有权,若不释放会造成内存泄露,因为前一个对象已经不再使用了
(3), _ sex = [sex copy];此处的copy操作跟上面的retain操作有所不同,copy是把sex指向的空间复制一份(即重新开辟一个空间,大小跟sex指向的空间大小一样,空间里存储的数据都相同),的操作的目的:让实例变量保有新的对象所有权,retain解决了野指针问题,
getter方法:
- (NSString *)sex
{
return [[_sexretain] autorelease];
}
3,把job语义特性声明为assign时,setter和getter方法的内部实现
setter方法:
- (void)setJob:(NSString *)job
{
_job = job)
}
这里由于job的语义特性为assign,所以其内部的操作是直接赋值的方式
getter方法:
- (NSString *)job
{
return_job;
}
4, age默认的语义特性为assign时,setter和getter方法的内部实现
setter方法:
- (void)setAge:(NSInteger)age
{
_age != age)
}
这里age为基本数据类型,为它开辟的空间是在栈区的,除了堆区需要手动管理,其他的内存区域都是系统管理,对基本数据类型系统默认的语义特性为assign, 所以其内部的操作也是是直接赋值的方式
getter方法:
- (NSString *)age
{
return_age;
}
四,关于语义特性copy和与alloc对应的dealloc以及初始化操作和便利构造器的补充
1, 语义特性copy
如果想对一个对象进行copy操作,对象的类必须服从一个NSCopying协议,并且实现协议中的方法copyWithZone:,方法为(仍以Person类为例):
- (id)copyWithZone:(NSZone *)zone
{
NSString *newSex = [[NSString allocWithZone:zone]init];
newSex.sex = self.sex;
return newSex;
}
其中copyWithZone: 是协议NSCopying制定的方法,
2, dealloc
对于dealloc方法,由于系统不知道我们在开发程序时会对那些对象的语义特性声明为retain或者copy,所以需要我们重写dealloc方法,即如下:
- (void)dealloc
{
[_name release];
[_sex release];
NSLog(@"Person空间回收了");
[super dealloc];
}
(1), [_name release]和[_sex release]操作目的:当调用dealloc方法时,该对象的空间将要被系统回收,在空间回收之前,将保有的其他对象()的所有权给释放掉,当该类对象的引用计数为0时,会自动调用该类的dealloc方法
(2), [superdealloc]该操作即必须通过super调用父类的方法实现,才能将空间回收,
3, 初始化操作
- (id)initWithName:(NSString *)name sex:(NSString *)sex
{
self =[superinit];
if (self) {
self.name = name;
self.sex = sex;
}
returnself;
}
(1),使用self.name = name赋值方法,self.name时调用了setter方法,内部对name进行了retain操作,即_name也保留了name的使用权,如果使用_name = name即直接赋值方法,则就表示把属性的语义特性设为asgin,这时如果name的空间已经被回收了,直接赋值就会出现野指针问题
使用self.sex = sex同理;
(4),便利构造器
+ (id)teacherWithName:(NSString *)name sex:(NSString *)sex
{
Person *person = [[Person alloc] initWithName:namesex:sex];
return [Person autorelease];
}
我们在使用便利构造器时不需要再对其进行release操作,因为内部已经做了autorelease操作,如果在进行release操作会造成过度释放,以后我们再写便利构造器就要这样写.
五,collection(集合) 的内存管理
当把一个对象放入集合(数组,字典,集合)中时,会将对象的引用计数 + 1,因为内部做了retain操作
例如: Person *per1 = [[Person alloc] initWithName:@"Frank"sex:@"boy"];
Person *per2= [[Person alloc] initWithName:@"Duke"sex:@"boy"];
此时per1和per2所指向的空间的引用计数都为1,
NSMutableArray *array =[[NSMutableArray alloc ]initWithObjects:per1,per2, nil];
这里使用便利构造器,其内部给添加到数组中的元素进行了autorelease操作,这时per1和per2所指向的空间的引用计数都为2,
当集合(数组,字典,集合)空间被回收时,他们会向容器中的每个元素发送一个release消息(对应添加元素时的retain操作),当从集合(数组,字典,集合)中移除一个元素时,会release该对象,引用计数 - 1;
下面把对该数组对象以及存储的对象的进行release操作
(1),[per1release];
[per2release];
NSLog(@"%lu",[ per1 retainCount]);
NSLog(@"%lu",[ per2 retainCount]);
此时 per1和per2所指向的空间的引用计数都为1, array所指向的空间的引用计数为1,
NSLog(@"%@",array); 此时会输出数组中的内容
[per1 release];
[per2 release];
此时per1和per2的空间都被回收,因为系统识别到他们的引用计数都为0
NSLog(@"%@",array);此时若再执行该操作系统会crash,因为数组中存储的对象已经被系统回收了,如果输出相当于又对数组中被回收的空间进行操作,是野指针问题
NSLog(@"arrayCount= %lu",[array retainCount]);
此时array所指向的空间的引用计数为1,因为array的空间没有被回收,但不可以输出数组
(2),[array release];
此时array所指向的空间被系统回收
NSLog(@"%lu",[tea1 retainCount]);
NSLog(@"%lu",[tea2 retainCount]);
此时per1和per2所指向的空间的引用计数都为1,
NSLog(@"%@",array);此时若再执行该操作系统会crash, 因为数组已经被回收, 如果输出相当于对被回收的数组进行操作,是野指针问题
[per1 release];
[per2 release];
此时per1和per2的空间都被回收,因为系统识别到他们的引用计数都为0
NSLog(@"arrayCount= %lu",[array retainCount]);
若进行此操作,会crash, 因为array的空间已经被回收
(3), [per1 release];
[per2 release];
此时per1和per2所指向的空间的引用计数都为1, array所指向的空间的引用计数为1,
[array release];
此时array所指向的空间被系统回收,per1和per2的空间也都被回收,当集合(数组,字典,集合)空间被回收时,他们会向容器中的每个元素发送一个release消息(对应添加元素时的retain操作),即此时per1和per2的空间都被回收,因为他们收到了release消息,
属性与内存管理(属性与内存管理都是相互关联的)