Objective-C内存管理机制概述

Objective-C管理的是分配在堆上的NSObject对象的内存，对其他非对象的C语言数据类型(int、char、float、double、struct、enum等)无效。

有以下3种方式：

• 手工引用计数和自动释放池（MRC，Manual Reference Counting），又称手动保留释放（MRR，Manual Retain-Release）
• 垃圾收集（GC，Garbage Collection）
• 自动引用计数（ARC，Automatic Reference Counting）

自1980年代Objective-C诞生以来就使用支持MRC（或MRR）。该方式使用引用计数算法来管理内存。retain引用计数+1，release引用计数-1，当引用计数变为0则对象就会被销毁。

在2006年7月苹果全球开发者会议中，Apple宣布了Objective-C 2.0的发布，其增加了垃圾收集（GC）机制。

在2007年10月26日，Mac OS X 10.5 Leopard版本中实现了垃圾回收，在Mac环境提供了一个可选垃圾收集器。注：iOS上的Objective-C 2.0实现中不包含垃圾收集器。

在向后兼容模式中，Objective-C运行时会将引用计数操作retain与release变为无操作。

当垃圾收集启用时，所有的对象都是收集器的工作对象。使用__strong修饰的指针，标记其指向的对象仍在使用中。被标记为__weak的指针不被计入收集器的计数中，并在对象被回收时改写为nil。

垃圾收集器运行在一个低优先级的后台线程中，并可以在用户动作时暂停，从而保持良好的用户体验。

在2012年7月25日，Mac OS X 10.8 Mountain Lion和iOS5中引入了ARC，不再推荐使用GC（甚至声明将在未来版本中弃用GC），并在Xcode 4.3中提供了GC向ARC转换的工具。

最后，在2015年5月1日，苹果公司要求所有提交到App Store的Mac App及更新都不允许使用GC。注：详见Mac Apps That Use Garbage Collection Must Move to ARC

主要原因是由于GC过程会导致进程长时间得不到响应，内存不能及时回收导致占用高。

垃圾收集（GC，Garbage Collection）

① 全局变量和静态变量引用的NSObject对象不允许被回收， 栈内临时变量引用的NSObject对象也不允许被回收，这些对象称为根集合。

② 根集合中通过若弱引用连接的实例对象可被回收，并自动置nil。

③ NSObject对象被回收释放前会被执行finalize方法。

void *__strong NSALLocateCollectable(NSUInterger size, NSUInterger options);

//根据指针的声明不同 垃圾回收的规则也不同
//p1不是对象类型 被回收后会变成野指针
static void* p1 = NSALLocateCollectable(SZ, opt);
//p2是弱指针对象 被回收后会被nil
static __weak void* p2 = NSALLocateCollectable(SZ, opt);
//p3是强指针对象 不会被回收
static __strong void* p3 = NSALLocateCollectable(SZ, opt);

自动引用计数（ARC，Automatic Reference Counting）

通过编译器代码插入和Runtime支持，相比MRC，ARC让程序员不再需要书写retain/release/autorelease语句。

使用关键字__strong代替MRC模式下的retain（代表强引用，引用计数会+1），用__weak来代替MRC模式下的assgin（代表弱引用  注：assign为赋值属性），同时当__weak对象释放后会自动置为nil。

相比垃圾回收，ARC无法处理retaincycles（循环引用）：如果两个对象互相强引用（strong references）将导致它们永远不会被释放，甚至没有任何对象引用它们。注：MRC也无法处理retaincycles

因此，尽管ARC能免去程序员大部分内存管理问题，但仍然要程序员自己避免retaincycles或手动打断对象之间的retain循环。

ARC和垃圾回收还有一个重要的不同：ARC不是强制的。而对于苹果的垃圾回收，要么整个程序都使用，要么都不用。

也就是说在app中的所有OC代码，包括所有的苹果框架和所有的第三方库必须支持垃圾回收，才能使用垃圾回收。

相反，ARC和MRC代码可以在一个app中和平共处，支持混编。这使得将项目可以零星地迁移到ARC，而不会像垃圾回收起初遇到的各种兼容性和稳定性的问题。

注：在ARC项目中，对MRC的文件可以添加编译选项-fno-objc-arc的标识；在MRC项目中，对ARC的文件可以添加编译选项 -fobjc-arc的标识。

参考

iOS Objective-C 中是否支持垃圾回收机制