objective-C 的内存管理之-实例分析

时间：2011-02-24 来源：菩提树下的杨过

场景：有二个类Car和Engine，即“汽车”和“引擎”。

先来看最初的版本：

Engine.h

#import <Cocoa/Cocoa.h>

@interface Engine : NSObject

@property int flag;

@end // Engine

Engine.m

#import "Engine.h"

@implementation Engine

@synthesize flag;

- (NSString *) description
{
    return ([NSString stringWithFormat:@"I am engine %d,my retainCount=%d",flag,[self retainCount]]);
} // description


-(void) dealloc
{
        NSLog(@"this engine %d is going to die.",flag);
        [super dealloc];
        NSLog(@"this engine %d is dead.",flag);
}
@end // Engine

代码不复杂，略加解释：Engine类有一个flag属性，用于后面辅助输出时区分当前引擎的唯一标识。然后就是一个description方法(相当于c#中Object的toString()方法)，用于返回一个描述自身的字符串。最后就是dealloc方法，用于清理自身所用的资源。

Car.h

#import <Cocoa/Cocoa.h>

#import "Engine.h"

@interface Car : NSObject
{
    Engine *engine;     
}

@property int flag;

- (void) setEngine: (Engine *) newEngine;

- (Engine *) engine;

@end // Car

Car.m

#import "Car.h"
#import "Engine.h"


@implementation Car

@synthesize flag;

- (id) init
{
    if (self = [super init]) {
        engine = [Engine new]; //每辆汽车诞生时，先预设了一个空的引擎（flag=0的engine），这个对象最终也需要释放！       
    }
    return (self);
} // init


- (Engine *) engine
{
    return (engine);
} // engine


- (void) setEngine: (Engine *) newEngine
{
        engine = newEngine;    
} // setEngine


-(void) dealloc
{       
        NSLog(@"the car %d is going to die.",flag);
        NSLog(@"%@",engine);
        [engine release];//释放附属资源：引擎    
        [super dealloc];
        NSLog(@"the car %d is dead.",flag);
}

@end // Car

解释一下：init方法中，给每辆汽车在出厂时预置了一个默认的引擎（其flag值为默认值0），然后setEngine方法用于给汽车设置新引擎，最后dealloc中，汽车销毁时会附带release自己的引擎。

先来考虑第一种情况：

有一辆汽车，给它安装了新引擎，使用完后汽车销毁，但是引擎还能拿出来做其它用途（比如给其它汽车使用之类），最后新引擎也用完了，销毁！

Car *car1 = [Car new];
car1.flag  = 1;
Engine *engine1 = [Engine new];
engine1.flag = 1;
[car1 setEngine:engine1];
[car1 release]; 
NSLog(@"%@",engine1);//这里模拟引擎做其它用途      
[engine1 release];

问题至少有二个：

1.1 Car在构造函数init里，预置的默认引擎(即flag=0的引擎)最后未被释放

1.2 Car在dealloc方法中，已经释放了engine，所以Car释放后，该引擎也就跟着灰飞烟灭了，没办法再做其它用途。所以第7,8行代码根本没办法运行，会直接报错！这比内存泄漏更严重。

先来解决最严重的第2个问题，至少让它跑起来再说，根源在于：Car销毁时，附带把engine也给release了！解决它的途径有二种：

1、去掉Car.m类dealloc中的[engine release]，但是本着“自家的孩子自己管”的原则，不推荐这种不负责任的做法。

2、在setEngine方法中，人工调用[newEngine retain]方法，让引擎的引用计数加1，这样正好可抵消Car.m类dealloc方法中[engine release]带来的影响(一加一减，正好抵消！)。

于是Car.m中的setEngine方法有了第二个版本：

- (void) setEngine: (Engine *) newEngine
{
        engine = [newEngine retain];    
} // setEngine

再次编译，总算通过了，也能运行了。先把问题1.1丢到一边，再来考虑第二种情况：

又有一辆汽车，安装了新引擎engine1，然后试了一下，觉得不爽，于是把engine1丢了，然后又换了另一个引擎engine2（喜新厌旧！）

Car *car1 = [Car new];
car1.flag = 1;
Engine *engine1 = [Engine new];
engine1.flag = 1;
[car1 setEngine:engine1];//换新引擎engine1          
[engine1 release];//觉得不爽，于是把engine1扔了

Engine *engine2 = [Engine new];
engine2.flag = 2;
[car1 setEngine:engine2];//又换了新引擎engine2

[car1 release];//使用完以后，car1报废
[engine2 release];//新引擎engine2当然也不再需要了

同样有二个问题：

2.1 engine1虽然被new了一次，然后在setEngine中又被retain了一次，也就是说其retainCount为2，虽然代码中后来release了一次，但是也只能让retainCount减到1，并不能销毁！

2.2 刚才1.1中所说的问题依然存在，即Car在init方法中预置的默认引擎engine0，始终被无视了，未得到解脱。

可能，你我都想到了，在setEngine方法中，可以先把原来的旧引擎给干掉，然后再把新引擎挂上去，这样就ok了! 好吧，setEngine的第三个版本出现了：

- (void) setEngine: (Engine *) newEngine
{
        [engine release];
        engine = [newEngine retain];    
} // setEngine

貌似皆大欢喜了，但是事情还没完，又有新情况了：第三种情况

有二辆汽车Car1与Car2，Car1换了新引擎engine1，然后跑去跟Car2显摆，Car2觉得新引擎不错，于是要求跟Car1共用新引擎engine1，但问题是在Car2尚未下手前，engine1已经被Car1给抛弃了！

Engine *engine1 = [Engine new];//engine1.retainCount=1
engine1.flag = 1;
        
Car *car1 = [Car new];
car1.flag = 1;
        
Car *car2 = [Car new];
car2.flag = 2;
        
[car1 setEngine:engine1];//car1换了新引擎engine1     
[engine1 release];//然后很快又抛弃了它
        
[car2 setEngine:[car1 engine]];//car2要跟car1共用engine1
        
//最后car1跟car2都被车主main函数给扔了
[car2 release];
[car1 release];