浅谈iOS开发中的自动引用计数ARC

1.ARC是什么

我们知道，在C语言中，创建对象时必须手动分配和释放适量的内存。然而，在 Swift 中，当不再需要类实例时，ARC 会自动释放这些实例的内存。

Swift 使用 ARC 来跟踪和管理应用程序的内存，其主要是由Objective-C语言提供的。ARC是一种自动化的内存管理机制，它通过在编译时插入内存管理代码来自动管理对象的引用计数。ARC机制可以让开发者不用手动管理对象的引用计数，从而减少了内存泄漏和野指针等问题的发生。

总的来说：

Swift中每个对象都有一个【被引用计数】；
当对象A被引用时（实例），对象A的被引用计数会 + 1；
当对象A被放弃引用时，对象A的被引用计数会 - 1；
只有当对象A的被引用计数为 0 的时候，ARC才会释放对象A的内存。

2.强引用stong

为了防止实例在仍然需要时被释放，属性、常量或变量在分配实例时会建立对实例的强引用。


//简单类Person
class Person{
    
    var name0 : String
    var name1 : String
    
    
    init(name0: String, name1: String) {
        self.name0 = name0
        self.name1 = name1
    }
    
    deinit {
        print("Person is deallocated")
    }
}


let person : Person? = Person(name0: "whj", name1: "whj1")

var man = person
var women = person

man = nil
women = nil

以上设置了一个简单类Person，它有两个属性：init()和deinit()。deinit()方法仅在释放时才会被调用。类定义之后， Person类的实例已初始化。还有另外两个变量（man、women）指向与第一个变量（person）相同的实例。

当我们将man和women设置为nil时，发现deinit（）并没有发挥作用，说明该实例并没有被释放内存，这是因为三个变量（person、man、women）都对该实例有着很强的引用，当三个变量均引用该实例的时候，该实例的ARC的计数为3。因此，即使将两个变量设置为 nil，引用计数仍然为 1。除非引用计数不为零，否则实例仍然存在。

循环引用（类之间强引用引起）

循环引用可以简单的理解为A引用了B，B也引用了A，因为两者相互持有，所以ARC无法释放两者，这在应用程序中是致命的。



//简单类Person
class Person{
    
    var name0 : String
    var name1 : String
    var band : Band?
    
    init(name0: String, name1: String) {
        self.name0 = name0
        self.name1 = name1
    }
    
    deinit {
        print("Person is deallocated")
    }
}

class Band{
    var bandName : String
    var person : Person?
    
    init(bandName: String) {
        self.bandName = bandName
    }
    
    deinit {
        print("\(bandName) is deallocated.")
     }
    
    
}

var person : Person? = Person(name0: "whj", name1: "whj1")
var band : Band? = Band(bandName: "ruishi")

person?.band = band
band?.person = person

person = nil
band = nil

在上面的示例中，有两个简单的类，称为Person和Band。每个类都有一个可选属性，该属性具有另一个类的类型。正如您在代码中看到的，这些属性在初始化后被分配给彼此的实例。目前两者的关系可以如下图描述：

当我们设置person和band为nil ，关系如下：

由于变量被设置为nil，变量和实例之间的强引用消失了。然而，实例仍然存在，因为“ Band”属性和“Person”属性对每个实例都有很强的引用。只要存在强引用，引用计数就不会为零。因此，即使变量为零，实例也不会被释放。这称为循环引用。这会导致ARC 无法释放其内存，造成内存泄漏。

Block 和代理、NSTimer均有可能造成循环引用。

3.弱引用weak

解决循环引用的方法之一就是使用弱引用weak。弱引用weak对实例没有强引用。换句话说，它不会增加实例的强引用计数。因此，如果使用weak关键字，它并不真正参与实例的生命周期管理。

将代码改成：



//简单类Person
class Person{
    
    var name0 : String
    var name1 : String
    weak var band : Band?
    
    init(name0: String, name1: String) {
        self.name0 = name0
        self.name1 = name1
    }
    
    deinit {
        print("Person is deallocated")
    }
}

class Band{
    var bandName : String
    var person : Person?
    
    init(bandName: String) {
        self.bandName = bandName
    }
    
    deinit {
        print("\(bandName) is deallocated.")
     }
    
    
}

var person : Person? = Person(name0: "whj", name1: "whj1")
var band : Band? = Band(bandName: "ruishi")

person?.band = band
band?.person = person

person = nil
band = nil

4.无主引用Unowned

解决循环引用的另一种方法就是使用无主引用Unowned。与弱引用相同，无主引用不会增加引用计数。那么，无主引用Unowned和弱引用weak有什么区别呢？区别在于：

weak是可选类型，可以设置为nil，而Unowned是值类型，其必须持有具体的值。

5.Autoreleasepool 自动释放池

在Swift中，自动释放池（Autorelease Pool）是一种用于管理内存释放的机制，它可以减少内存峰值并提高内存使用效率。自动释放池允许您暂时保留对象，直到您离开当前代码块，然后自动释放它们。

在Swift中，您可以使用 autoreleasepool 块来创建自动释放池。在 autoreleasepool 块中创建的对象都会被加入到自动释放池中。当程序离开该块时，自动释放池将被清空，并释放其中的所有对象。

func myFunc() {
    autoreleasepool {
        // 创建一些临时对象
        let obj1 = MyClass()
        let obj2 = MyClass()

        // 在此使用 obj1 和 obj2

    } // 自动释放池在这里被清空
}

当代码中临时对象较多的时，或者代码执行时间长，那么使用autoreleasepool可以对项目的内存利用效率产生积极的影响

参考：

https://kentakodashima.medium.com/ios-arc-memory-management-in-ios-30aae3da92cf

iOS内存管理_ios 内存管理-CSDN博客