OC:属性的内部实现原理、dealloc内释放实例变量、便利构造器方法的实现原理、collection的内存管理

时间:2021-09-19 01:53:55

代码:

//
// main.m
#import <Foundation/Foundation.h>
#import "Person.h"
#import "SingleDog.h" int main(int argc, const char * argv[]) {
@autoreleasepool {
//改为工程为 非ARC 就是 MRC机制
Person * per = [[Person alloc]initWithName:@"lee" age:];
NSString * name = [[NSString alloc]initWithFormat:@"Li"];//为对象改名字
[per setName:name];
[per setName:name];//问题(多赋值了一次) B
[name release];//对应创建时候的 alloc 进行一次释放 E
NSLog(@"%@",[per name]);//这里出现野指针 A
NSString * na = @"Zhang";
[per setName:na];//C
} /**/
//自动释放池 用来存声明为 autorelease 的对象
//当自动释放池销毁时,会往池中的每一个对象(调用 autorelease 方法 的对象)(先进后出)发送一个 release 消息
@autoreleasepool {
Person * pp = [[Person alloc]init];
Person * pp2 = [[Person alloc]init];
Person * pp3 = [[Person alloc]init];
// [p autorelease];
@autoreleasepool {
//栈 ( LIFO 后进先出 )
//队列 先进先出( FIFO )
//自动释放池以 栈( LIFO ) 的方式来管理池中的对象
[pp retain];
[pp2 retain];
[pp3 retain];
[pp autorelease];//对象调用 autorelease 方法,当自动释放池销毁的时候,引用计数器减1
[pp2 autorelease];
[pp3 autorelease];
}
NSLog(@"内部释放池销毁");
}
NSLog(@"外部释放池销毁"); /*
@autoreleasepool {
//面试题
// for (long i = 0; i < 1000000000; i++) {
// Person * pp = [[Person alloc]init];
// [pp autorelease];
// }
//解决内存不足问题办法
for (long i = 0; i <10000000000000; i++) {
@autoreleasepool {
Person * pp = [[Person alloc]init];
[pp retain];
[pp autorelease];
}
}
}
*/ //copy
// copy 有深拷贝 和 浅拷贝 之分
//浅拷贝 只拷贝地址
//深拷贝 拷贝内容 新创建出一个对象
@autoreleasepool {
//
Person * one = [[Person alloc]initWithName:@"first" age:];
Person * two = [one copy];//直接 copy 一份
//如果是同一个地址就是 浅拷贝 如果不是同一个地址就是 深拷贝
NSLog(@"one %p",one);
NSLog(@"two %p",two);
NSLog(@"%lu %lu",one.retainCount,two.retainCount);
} //容器 (collection)的内存管理
//1.当集合中添加对象元素时,集合会对每一个元素做一次 retain 的操作,使其引用计数加 1
//2.当集合中移除某个元素的时候,集合会对其做一次 release 操作,使其引用计数器减 1
//3.当容器对象销毁的时候,会向容器内部的每一个元素的发送一个release 消息,使其引用计数器减 1
NSMutableArray * arr = [[NSMutableArray alloc]initWithCapacity:];
Person * p1 = [[Person alloc]init];
Person * p2 = [[Person alloc]init];
Person * p3 = [[Person alloc]init];
[arr addObject:p1];
[arr addObject:p2];
[arr addObject:p3];
for (Person * per in arr) {
NSLog(@"----%lu",per.retainCount);
}
[arr removeObject:p1];//这里我们移除一个对象 p1
NSLog(@"--%lu",p1.retainCount);
[arr removeAllObjects];//这里把所有的都释放掉
for (Person * per in arr) {
NSLog(@"--000--%lu",per.retainCount);
}
[arr release];//
p3 = nil;
NSLog(@"%lu",p3.retainCount); //便利构造器的内部内存管理
Person * person = [Person personWithName:@"wang" age:];
person.name = @"Hei"; return ;
}

main.m

//
// Person.h #import <Foundation/Foundation.h>
#import "SingleDog.h" @interface Person : NSObject<NSCopying>
//{
//// NSString * name; //只有在alloc 后才是一个对象,现在还是一个指针,是在栈区 D
//}
//属性的作用 自动生成setter getter
//copy只用于那些遵循 NSCopying协议的 ,retain 让计数器加1, 引用计数一定是对象,一定是在堆区
// assign 因为他不是对象,所以不用内存管理
@property (nonatomic,retain)NSString * name;
@property (nonatomic,assign)NSInteger age;
@property (nonatomic,retain) SingleDog * dog;
- (id)initWithName:(NSString *)name
age:(NSInteger)age;
- (void)test;
//便利构造器(的内存处理)
+ (Person *)personWithName:(NSString *)name
age:(NSInteger)age;
@end

person.h

//
// Person.m #import "Person.h" @implementation Person -(id)copyWithZone:(NSZone *)zone{
Person * per = [[Person allocWithZone:zone]init];//深拷贝copy
per.name = self.name;
per.age = self.age;
per.dog = self.dog;
return per;
}
@synthesize dog = _dog;//要自己写setter getter
-(void)setDog:(SingleDog *)dog{
if (_dog != dog) {
[_dog release];
_dog = [dog retain];//以上是内存处理
}
//这里可以设置自己设置的属性
} @synthesize name = _name;//这是我们要重新写setter getter的方法的时候,要用到,如果不需要重新写的话,就不用写这个方法
-(void)setNAme:(NSString *)name{
// _name = name ;
// [_name release];
if (_name != name) {//(这里是新对象) 判断是不是新的对象 B
[_name release];//。D (如果第一次初始化的时候,_name)如果还没有 E(原有的对象还没有释放) 保持对新的对象的所有权 C
//对一个字符串 多次release 不会 crash 因为他不在堆区 初次初始化的时候 name = nil,在栈区
_name = [name retain];//(让新对象引用计数器加1)(retain 保留所有权)解决野指针问题 A 该处的 retain 需要下面dealloc // retain 只是引用了对象的地址 copy 是拷贝对象(这里需要在学习) 如果对象的语义是 copy 这里就要写成_name = [name copy];
}
// _name = [name retain];//(retain 保留所有权)解决野指针问题 A
}
-(NSString *)name{
return [_name retain];
// return [_name copy];如果数据类型 为copy
// _age = age; 基本的数据类型 直接的赋值操作 语义为 assign
} - (void)setAge:(NSInteger)age{
_age = age;
} - (id)initWithName:(NSString *)name
age:(NSInteger)age{
self = [super init];//这里为什么这样写
if (self) {
// _name = name; 没有走 setter 方法
// _age = age;
self.name = name;
self.age = age;
}
return self;
}
//对象在销毁的时候会自动调用该方法(注意我们不能用对象直接去调用该方法)
-(void)dealloc{//一般对应于 语义属性为 retain copy 的, 注意:——》assign 的不会调用该方法(是直接的赋值 取值)
//在 MRC 下才要写这些方法 如果在 ARC 下就打不出来这些方法。 在dealloc 中需要对该类中语义属性为 retain copy 的属性生成的实例变量进行 release 操作
// [_name release];//与下面的作用是一样的(解决对象没有及时释放掉的)(这个方法建议不用)
self.name = nil;//在release 的时候 又把 指针置为 nil 防止出现野指针 好处是 内部调用了setter 方法 在 setter 方法内部进行了实例变量的 release 一次操作,同时将对象指向 nil
self.dog = nil;//处理狗的对象 所有的对象(有alloc retain的对象)在这里都要被销毁
[super dealloc ];//调用父类的方法将对象的空间真正回收
} //便利构造器(的内存处理)
+(Person * )personWithName:(NSString *)name
age:(NSInteger)age{
Person * per = [[Person alloc]initWithName:name age:age];
// [per release]; return per; //就相当于反回了一个野指针
// return per; [per release];//return 后面的代码不会执行
return [per autorelease];//既可以避免野指针,同时还可以避免内存泄露。。系统的内部的便利构造器的内存处理也是一样的
}
@end

person.m

//
// Student.h #import "Person.h" @interface Student : Person
@property (nonatomic,readwrite,assign)NSInteger stuNum;
@property(nonatomic,readwrite,copy)NSString * school;
@property(nonatomic,readwrite,copy)NSString *address; //初始化
-(id)initWithName:(NSString *)name
age:(NSInteger)age
// dog:(SingleDog*)dog
stunum:(NSInteger)stunum
school:(NSString *)school
address:(NSString *)address;
- (void)dealloc;
+(Student *)studentWithName:(NSString *)name
age:(NSInteger)age
stunum:(NSInteger)stunum
school:(NSString *)school
address:(NSString *)address;
@end

student.h

//
// Student.m #import "Student.h" @implementation Student -(id)initWithName:(NSString *)name
age:(NSInteger)age
// dog:(SingleDog*)dog
stunum:(NSInteger)stunum
school:(NSString *)school
address:(NSString *)address{
self = [super init];//一般进行初始化设置
if (self) {
self.name = name;
self.age =age;
self.stuNum = stunum;
self.school = school;
self.address = address;
}
return self;
}
- (void)dealloc{
self.name = nil;
self.school = nil;
self.address = nil;
[super dealloc];
} +(Student *)studentWithName:(NSString *)name
age:(NSInteger)age
stunum:(NSInteger)stunum
school:(NSString *)school
address:(NSString *)address{
Student * stu = [[Student alloc]initWithName:name age:age stunum:stunum school:school address:address];
return stu;
}
@end

student.m

//
// SingleDog.h #import <Foundation/Foundation.h> @interface SingleDog : NSObject @end

singleDog.h

//
// SingleDog.m #import "SingleDog.h" @implementation SingleDog @end

singleDog.h



//
// main.m
// Practice #import <Foundation/Foundation.h>
#import "Man.h"
#import "Woman.h"
#import "Family.h"
#import "Child.h" int main(int argc, const char * argv[]) {
@autoreleasepool {
// OC比较综合的一个练习 (本工程手动为 MRC)
Man * husband = [[Man alloc]initWithName:@"Lee" gender:@"man" age:];
Woman * wife = [[Woman alloc]init];
wife.age = ;
wife.gender = @"woman";
husband.wife = wife;//为丈夫设置一个媳妇
Family * family = [[Family alloc]init];
[family sayHi:husband];
[family sayHi:wife];
//多态,对一个方法传进去不同的值,反馈的结果不一样 对同一个方法的响应 回复的方法不一样
Child * ch = [[Child alloc]init];
/*
ch.delegate = husband;
ch.delegate = wife;
[husband release];// 孩子代理的语义属性问题 assign (避免代理的循环引用问题)
*/
//设置代理人
ch.delegate = husband;
[ch toGo];
ch.delegate = wife;//这里把上面的代理 husband 覆盖了
[ch toGo];
//一般一个类里设置一个代理
}
return ;
}

mian.m

//
// Person.h
// Practice #import <Foundation/Foundation.h> @interface Person : NSObject
@property(nonatomic,retain)NSString *name;
@property(nonatomic,retain)NSString *gender;
@property(nonatomic,assign)NSInteger age; - (id)initWithName:(NSString *)name
gender:(NSString *)gender
age:(NSInteger)age; - (void)dealloc;
@end
------------------------------------------------

person.h

//
// Person.m
// Practice #import "Person.h" @implementation Person - (id)initWithName:(NSString *)name
gender:(NSString *)gender
age:(NSInteger)age{
self = [super init];
if (self) {
self.name = name;
self.age = age;
self.gender = gender;
}
return self;
} - (void)dealloc{
self.name = nil;
self.gender = nil;
[super dealloc];
}
@end

person.m

//
// Family.h
// Practice #import <Foundation/Foundation.h>
#import "Person.h"
@class Man;
@class Woman;
@class Child; @interface Family : NSObject - (void)sayHi:(Person * )per;//自我介绍方法
@end

family.h

//
// Family.m
// Practice #import "Family.h"
#import "Man.h"
#import "Woman.h"
#import "Child.h" @implementation Family - (void)sayHi:(Person * )per{
NSLog(@"my name is %@ age is %ld gender is %@",per.name,per.age,per.gender);
}//自我介绍方法
@end

family.m

//
// Man.h
// Practice
//
//
#import "Person.h"
@class Woman;
//@class Child;
#import "Child.h" @interface Man : Person<TakecareDelegate>//3代理人遵循协议
//son wife
@property(nonatomic,retain)Child *son;
@property(nonatomic,retain)Woman *wife;
#pragma --------delegate----- - (void)playWithScore;
#pragma --内存释放--
- (void)dealloc;
@end

man.h

//
// Man.m
// Practice #import "Man.h"
#import "Woman.h"
#import "Child.h" @implementation Man @synthesize wife = _wife, son = _son; //setter getter
- (void)setWife:(Woman *)wife{
if (_wife != wife) {
[_wife release];
_wife = [wife retain];
// _wife = [_wife retain];//这是出错的方法,相当于_wife自己没有任何操作
}
_wife.name = @"Anni";//在这里做一些额外的操作
NSLog(@"my wife is %@",_wife.name);
}
- (Woman *)wife{
return [[_wife retain]autorelease];
} - (void)setSon:(Child *)son{
if (_son != son) {
[_son release];
_son = [son retain];
}
}
- (Child *)son{
return [[_son retain]autorelease];
} #pragma -----delegate---- - (void)playWithScore{
NSLog(@"踢足球");
}
#pragma ----内存释放-----
- (void)dealloc{
self.wife = nil;
self.son = nil;
[super dealloc];
}
@end

man.m

//
// Woman.h
// Practice #import "Person.h"
@class Man;
//@class Child;
#import "Child.h" @interface Woman : Person<TakecareDelegate>//3代理人遵循协议
//husband child
@property(nonatomic,retain)Man *husband;
@property(nonatomic,retain)Child *son;
#pragma -------delegate-----
- (void)getMeToSchool;
#pragma ---内存释放-----
-(void)dealloc;
@end

woman.h

//
// Woman.m
// Practice #import "Woman.h"
#import "Man.h"
#import "Child.h" @implementation Woman
#pragma ----delegate----
- (void)getMeToSchool{
NSLog(@"上学去");
}
#pragma ---内存释放----
-(void)dealloc{
self.son = nil;
self.husband = nil;
[super self];
}
@end

woman.m

//
// Child.h #import "Person.h"
@class Man;
@class Woman; //协议 (1)制定协议
@protocol TakecareDelegate <NSObject> - (void)getMeToSchool;
- (void)playWithScore; @end @interface Child : Person
//father mother
@property(nonatomic,retain)Man *father;
@property(nonatomic,retain)Woman *mother;
//协议 (2) 设置代理人 设置代理的语义属性 assign 主要是避免循环引用问题 (*****如果设置为 retain 在对应的 dealloc 方法里面)
@property(nonatomic,assign)id<TakecareDelegate>delegate; - (void)toGo; #pragma ---内存管理----
- (void)dealloc;
@end

child.h

//
// Child.m
// Practice #import "Child.h"
#import "Man.h"
#import "Woman.h" @implementation Child //通知代理去执行协议方法
- (void)toGo{
//下面是代理是父亲或者母亲单方(两个协议都执行了)
// if (_delegate) {
// [_delegate getMeToSchool];
// [_delegate playWithScore];
// } //下面是一个代理响应了某个方法,该代理就会去执行相对应的方法 (父母都为代理,分别执行一个协议)
//了解 respondsToSelector 方法(返回的是一个bool 数值) (看API 文档)
if (_delegate && [_delegate respondsToSelector:@selector(getMeToSchool)]) {//判断如果实现了 @selector(某方法) 下面就执行 某方法
[_delegate getMeToSchool];
}
if (_delegate && [_delegate respondsToSelector:@selector(playWithScore)]) {
[_delegate playWithScore];
}
}
#pragma -----内存管理------
- (void)dealloc{
self.mother = nil;
self.father = nil;
[super dealloc];
}
@end

child.m

Objective-C概述

Objective-C简称OC, 扩充自C语言的面向对象编程语言。是OS X 和IOS操作系统的主要编程语言。一种面向对象的计算机语言。开发环境和类库叫“NEXTSTEP”,1996年,把NEXTSTEP/OPENSTEP用于Mac OS操作系统开发。它的版本和开发环境叫Cocoa,使用Objective - C作为基础语言,开发环境Xcode和interface Builder.
OC语言的特点:
C语言的超集,允许在OC中使用C语言源代码,编译器兼容C语言程序。
具备完善的面向对象特性。
包含一个运行时系统。
类库丰富。
面向对象编程:

面向过程

面向对象

特点

分析解决问题的步骤,实现函数,依次调用函数

分析某问题需要参与的对象,各对象的作用,多个对象协作完成任务

侧重点

实现功能

对象的设计

语言举例

C语言

OC、C++、Java等

基本介绍:面向对象编程 OOP(Object Oriented Programming )
                 面向对象语言 : C++、 Java、 C#
                 概念: 对象、类、封装、继承、多态等等
面向对象3大特征:封装、继承、多态。
封装的思想:”麻烦自己,方便别人”。
两种编程思想:
面向对象设计具有良好的可扩展性、可重用性。
类和对象
类:具有相同特征和行为的事物的抽象。
对象:对象就是类的实例,类的具体表现。生活中的万物都是对象。
类和对象是面向对象的核心。对象是类的实例。类是对象的类型。
面向对象编程中使用对象完成程序。
开发中:先定义类,再创建对象,然后使用对象。
OC中类的定义
定义类包含两部分:接口部分和实现部分。
        接口部分:对外声明类的特征和行为。(类似说明书)
        实现部分:对内实现行为。(内部的具体实现)
接口部分标志:@interface...@end
作用:声明类的实例变量和方法,即特征和行为。
包含内容:类名、父类名、实例变量、方法等。
实现部分标志:@implementation...@end
作用:实现方法,即实现类的行为。
类和文件
类:@interface...@end      @implementation…@end
文件:.h称为接口文件或头文件, .m称为实现文件。
文件和类本质没有关系。
创建对象
类是模板,对象是具体表现,任何对象都要占用内存空间。
创建对象分两步:分配内存空间和初始化。
分配内存空间:根据类中声明的实例变量为对象分配内存,将所有实例变量置为默认值0,并返回首地址。
初始化:为对象的实例变量设置初始值,
+(id)alloc;+表示这个方法属于类,只能类执行。id返回值类型,表示任意类型的对象,即创建好的对象。
-(id)init;-表示这个方法属于对象,只能对象执行。id返回值类型,表示初始化完成的对象。
使用对象 
指针存储对象的首地址,代指对象。OC中使用指针代指对象,进行操作。
实例变量操作
实例变量在初始化只做少量设置,后期还需要进行设置。
实例变量区分可见度,共三种。 默认的可见度是@protected
         @public    (公有)    实例变量可在类的外部和内部操作
         @protected:(受保护)   实例变量只能在该类和其子类内操作
         @private:(私有的)  实例变量只能在该类内访问
public修饰的实例变量,可以直接使用“->”访问。
面向对象和面向过程是两种不同的编程思想,思考角度不同,前者以对象为中心,后者以事件为中心。
类是对象的抽象,对象是类的体现。面向对象编程中,先创建出对应的类,再由类生成对象,进而完成我们的开发。
 
方法
OC中的方法分两种:类方法(只能类使用) 和 实例方法(只能对象使用)
OC中方法采用消息发送机制:【receiver message】 给对象发送消息
setter 、getter
OC中,为实例变量赋值的方法称为setter(设置器)。读取实例变量值的方法称为getter(访问器)。
设置器用来为实例变量赋值,访问器用来取实例变量的值。
属性:@property (nonatomic,retain) NSString *name;
         @property (nonatomic,retain) NSString *gender;
         @property (nonatomic,assign) NSInteger age;
相当于设置器与访问器,系统自动生成,直接调用即可,默认生成的实例变量可见度为私有。(retain assign copy)为语义属性,声明对象时使用retain copy,声明基本数据类型时用assign。 
自定义初始化方法
- (id)init 这个方法只能给实例变量设置默认值,不灵活。
- (id)initWithName:自定义初始化方法,根据需求定义初始化方法。
#import 导入头文件,
#import””导入自定义类。#import<>导入;导入类库中的头文件。
@class 告诉编译器@class后的字符串作为类名使用,并未导入类的接口内容,有效避免嵌套循环导入。
继承
继承的作用:既能保证类的完整,而且简化代码
继承的特点:1.一个子类只能有一个父类;
                   2.继承是单向的(只允许单继承);
                   3.一个父类可有多个子类;
                   4.继承具有传递性;
                   5.继承时会继承父类所有的特征和行为。
继承的内容:所有实例变量和方法。
没有父类的类称为根类,OC中的根类是NSObject.
super 
编译器指令,并非对象。作用是:给super发消息,可以执行父类中实现的方法。
初始化方法
创建对象分两步:开辟空间、初始化。
初始化方法的主要作用是:为某些实例变量赋初值
初始化方法在对象的整个生命周期里只使用一次。
完整的初始化方法:- (id)init
                            {
     做安全处理  //    self = [super init];  //执行父类中实现的init方法
                                 if(self){
                                //初始化设置   
                                  }
                                  return self;
                             }
便利构造器 : 封装了对象创建过程
Block的使用:
Block允许嵌套定义,定义时最后加; 返回值可以省略。如:
int(^sum)(int x, int y) = ^(int x, int y){
      return x + y;
};
挡在Block内部使用外部定义的局部变量时,如果变量没有被Block修饰,则在Block内部不能对它进行修改。若想修改,变量必须要有__block修饰。__block告诉编译器编译时在Block内部不要把外部变量当做常量使用,还是当做变量使用。如果在Block中访问全局变量,就不需要block修饰。
NSString
NSArray
NSDictionary
NSSet
NSNumber
NSDate
类的扩展
分类,类目,category为没有源代码的类添加方法(只添加方法,不添加实例变量)是扩展一个类的的功能的方式之一,为原有类扩展的方法会成为原类的一部分,使用即可。分类也分为.h(接口部分)以及.m(实现部分)。.h文件中填写声明的方法,.m文件中填写方法的实现。
协议
协议相当于任务清单,规定所要做的操作,谁服从协议,谁就要实现清单中的方法,所以协议只有.h文件,没有.m文件。协议要让类服从,服从完协议之后,要实现协议的方法。
内存管理
OC中采用引用计数机制管理内存。
内存管理的基本原则:如果你对一个对象进行alloc retain copy 之后,你就拥有了该对象的所有权,就必须对它进行release或者autorelease。
autorelease: 会将声明为autorelease的对象放到离他最近的自动释放池中,当自动释放池销毁时,会向池中的每一个对象发送一个release消息。
release:立即释放
当一个类的的对象引用计数为0时,系统会自动调用该类的dealloc方法来回收空间,该方法是由系统自动调用的,不用手动调用。
当把一个对象放入一个集合中(数组、字典、集合)时,会将对象的引用计数加1,因为内部做了retain操作,当collection(数组 集合 字典)空间被回收时,它们会向容器的每一个元素都发送一个release消息(对应添加元素时的retain操作)。当从collection中移除一个元素时,会release该对象,引用计数减1.
 
NSString *name; 它是在栈区的,并不是在堆区,现在的 name 是一个指针,因此在内存处理的时候,不要处理它,