Objective-C中，ARC下的 strong和weak指针原理解释
提示：本文中所说的"实例变量"即是"成员变量"，"局部变量"即是"本地变量"
一、简介
ARC是自iOS 5之后增加的新特性，完全消除了手动管理内存的烦琐，编译器会自动在适当的地方插入适当的retain、release、autorelease语句。你不再需要担心内存管理,因为编译器为你处理了一切
注意：ARC 是编译器特性，而不是 iOS 运行时特性(除了weak指针系统)，它也不是类似于其它语言中的垃圾收集器。因此 ARC 和手动内存管理性能是一样的，有时还能更加快速，因为编译器还可以执行某些优化
二、原理
ARC 的规则非常简单：只要还有一个变量指向对象，对象就会保持在内存中。当指针指向新值,或者指针不再存在时,相关联的对象就会自动释放。这条规则对于实例变量、synthesize属性、局部变量都是适用的
三、strong指针
控制器中有个文本输入框框属性
- @property (nonatomic, assign) IBOutlet UITextField *nameField;
1.如果用户在文本框中输入mj这个字符串
那么就可以说，nameField的text属性是NSString对象的指针，也就是拥有者，该对象保存了文本输入框的内容
2.如果执行了如下代码
- NSString *name = self.nameField.text;
一个对象可以有多个拥有者,在上面代码中,name变量同样也是这个NSString对象的拥有者,也就是有两个指针指向同一个对象
3.随后用户改变了输入框的内容，比如
此时nameFeild的text属性就指向了新的NSString对象。但原来的NSString对象仍然还有一个所有者(name变量)，因此会继续保留在内存中
4.当name变量获得新值,或者不再存在时(如局部变量方法返回时、实例变量对象释放时),原先的NSString对象就不再拥有任何所有者,retain计数降为0,这时对象会被释放
如，给name变量赋予一个新值
- name = @"Jake";
我们称name和nameField.text指针为"Strong指针"，因为它们能够保持对象的生命。默认所有实例变量和局部变量都是Strong指针
四、weak指针
weak型的指针变量仍然可以指向一个对象，但不属于对象的拥有者
1.执行下面的代码
- __weak NSString *name = self.nameField.text;
name变量和nameField.text属性都指向同一个NSString对象,但name不是拥有者
2.如果文本框的内容发生变化,则原先的NSString对象就没有拥有者,会被释放,此时name变量会自动变成nil,称为空指针
weak型的指针变量自动变为nil是非常方便的，这样阻止了weak指针继续指向已释放对象，避免了野指针的产生，不然会导致非常难于寻找的Bug，空指针消除了类似的问题
3.weak指针主要用于“父-子”关系，父亲拥有一个儿子的strong指针，因此父亲是儿子的所有者；但为了阻止所有权循环,儿子需要使用weak指针指向父亲。典型例子是delegate模式,你的ViewController通过strong指针（self.view）拥有一个UITableView, UITableView的dataSource和delegate都是weak指针,指向你的ViewController
五、strong和weak指针的使用注意
1.下面代码是有问题的:
- __weak NSString *str = [[NSString alloc] initWithFormat:@"1234"];
- NSLog(@"%@", str); // 打印出来是"(null)"
str是个weak指针，所以NSString对象没有拥有者,在创建之后就会被立即释放。Xcode还会给出警告("Warning: Assigning retained object to weak variable; object will be released after assignment")
2.一般的指针变量默认就是strong类型的,因此一般我们对于strong变量不加__strong修饰,以下两行代码是等价的:
- NSString *name = self.nameField.text;
- __strong NSString *name = self.nameField.text;
3.属性可以是strong或weak,写法如下
- @property (nonatomic, strong) NSString *name;
- @property (nonatomic, weak) id delegate;
4.以下代码在ARC之前是可能会行不通的,因为在手动内存管理中,从NSArray中移除一个对象时,这个对象会发送一条release消息，可能会被立即释放。随后NSLog()打印该对象就会导致应用崩溃
- id obj = [array objectAtIndex:0];
- [array removeObjectAtIndex:0];
- NSLog(@"%@", obj);
在ARC中这段代码是完全合法的,因为obj变量是一个strong指针,它成为了对象的拥有者,从NSArray中移除该对象也不会导致对象被释放
六、ARC小结
1.有了ARC,我们的代码可以清晰很多,你不再需要考虑什么时候retain或release对象。唯一需要考虑的是对象之间的关联,也就是哪个对象拥有哪个对象?
2.ARC也有一些限制：
1> 首先ARC只能工作于Objective-C对象,如果应用使用了Core Foundation或malloc()/free(),此时还是需要你来手动管理内存
2> 此外ARC还有其它一些更为严格的语言规则,以确保ARC能够正常地工作
3.虽然ARC管理了retain和release,但并不表示你完全不需要关心内存管理的问题。因为strong指针会保持对象的生命,某些情况下你仍然需要手动设置这些指针为nil,否则可能导致应用内存不足。无论何时你创建一个新对象时,都需要考虑谁拥有该对象,以及这个对象需要存活多久
4.ARC还能很好地结合C++使用,这对游戏开发是非常有帮助的。对于iOS 4,ARC有一点点限制(不支持weak指针),但也没太大关系
七、ARC使用注意总结
1.不能直接调用dealloc方法，不能调用retain，release，autorelease，retainCount方法，包括@selector(retain)的方式也不行 2.可以用dealloc方法来管理一些资源，但不能用来释放实例变量，也不能在dealloc方法里面去掉［super dealloc］方法，在ARC下父类的dealloc同样由编译器来自动完成 3.Core Foundation类型的对象仍然可以用CFRetain，CFRelease这些方法 4.不能再使用NSAllocateObject和NSDeallocateObject对象 5.不能在C结构体中使用对象指针，如果有类似功能可以创建一个Objective－C类来管理这些对象 6.在id和void＊之间没有简便的转换方法，同样在Objective－C和Core Foundation类型之间的转换都需要使用编译器制定的转换函数 7.不能再使用NSAutoreleasePool对象，ARC提供了@autoreleasepool块来代替它，这样更有效率 8.不能使用内存存储区（不能再使用NSZone） 9.不能以new为开头给一个属性命名 10.声明IBOutlet时一般应当使用weak，除了对StoryBoard这样nib中间的顶层对象要用strong 11.weak相当于老版本的assign，strong相当于retain