Objective-C 的記憶體回收機制（上）

這陣子為了 iPhone 學了 Objectiv-C ，一直對他的記憶體管理機制頗有微詞（笑），什麼時候該釋放，什麼時候該保留，真的是一點頭緒都沒有！建議初學者先把 Apple 官方的關於記憶體回收的說明文件先讀過一遍。（網頁版，PDF版），內容有空的話我再翻譯！

首先先解釋為什麼變數有時候要加星號（*），有時候又不加。這是因為在 C 與 C++，以及基於這兩種語言加以改良的 Objective-C ，星號（*）代表的意思是指向某個記憶體的指標（pointer）， 而不加星號（*）表示是取值，例如：

int number = 0;//取值

char[] name = ['n','a','m','e'];
char *str = name;//取址

而到了 Objective-C 時，除了 c 時代的語法以外，比較簡單區分的點就是：NSObject 的物件生成（new，alloc，copy）所建立出來的物件，通常都是用 *變數 這種方式宣告。如果是由靜態方式生成的，就不需要加上星號（*）。例如：

NSString *str = [[NSString alloc] initWithString : @"ABC"];
NSInteger number = [str intValue];

認識了取值與取址的宣告方式之後，就要進入主題（記憶體回收機制）了，記憶體要不要被系統回收完全是看該物件的保留計數器（retainCount）的數值，當該計數器達到0之後，物件所佔用的記憶體空間就會被收回，如果這時再對物件做操作的話，就會發生 EXE_BAD_ACCESS，的錯誤，也就是記憶體不當存取，程式會 crash 掉。

首先先認識一下針對物件的 retainCount 的操作有哪些指令：

1. release：釋放，對 retainCount - 1。
2. retain：保留，對 retainCount + 1。
3. autorelease：自動釋放，由系統在一定週期對retainCount - 1。

一般物件被生成之後，retainCount 的值預設會是 1，下面的例子是生成一個物件，並且對物件做計數器的操作：

NSString *str = [[NSString alloc] initWithString : @"ABC"];//這時 retainCount = 1
[str retain];//這時 retainCount = 2
[str autolease];//這時 retainCount = 2
[str release];//這時 retainCount = 1

// 一段時間後，retainCount = 0，記憶體回收

或許你會問，為什麼下完 autorelease 之後，retainCount 還是等於 2呢？這是因為剛剛說過的：autorelease：自動釋放，由系統在一定週期對retainCount - 1。所以要注意到 autorelease 不會馬上被減 1 ！

那既然不會馬上被回收，autorelease 使用的時機與地點為何？
我的建議是：適用於拋棄式的區域變數，以及function的return value，例如：

- (NSString *) getResult {
    NSString *str = [[[NSString alloc] initWithString : @"ABC"] autorelease];
    NSString *result = [[NSString alloc] initWithFormat : @"NAME : %@",str];
    return [result autorelease];
}

我們都知道記憶體用完要隨時釋放，避免造成 leak ，所以上面的例子中可以看到對 str 物件下了 autorelease 的指令，所以 str 的 retainCount 變化如下：

initWithString（retainCount = 1） => autorelease（retainCount = 1） => 一段時間後（retainCount = 0）=> 回收。

同理可知，result 也要做相同的處理，於是就在 return 時，同時下了 autorelease 的指令，讓系統自動釋放並回收。

延伸閱讀：Objective-C 的記憶體回收機制（中）
延伸閱讀：Objective-C 的記憶體回收機制（下）