Automatic Reference Counting (ARC)

ios上内存管理一直让人很头疼。

手动管理内存经常忘掉release或autorelease，或者因为release多了、retain少了导致空指针引用程序崩溃，还要经常按COMMAND+SHIFT+B，岂止头疼，简直蛋疼有木有。

虽然objective-c 2.0支持垃圾收集器（Garbage Collection，简称GC），但是垃圾收集器只能在MAC程序上开启，ios上没办法用。就算在MAC应用程序上可以用，GC也会有性能上的损耗。

现在LLVM3.0多了一个给力的新东西，叫Automatic Reference Counting。开启这个选项之后，LLVM会在编译阶段自动帮开发者完成“手动”的内存管理。同时，所有代码中的retain，release和autorelease会被标记成错误，也就是说，我们完全不需要用以前头蛋俱疼的方式管理内存了。

ARC不仅可以修复错误，还能增强性能。根据WWDC 2011大会的介绍，retain/release快了2.5倍，@autoreleasepool快了6倍，objc_msgSend快了33%。

一、旧工程开启ARC的方法

xCode4.2中已经自带了LLVM3.0，在用新的模板建立工程时，编译器默认选择LLVM3.0，并且开启ARC。如图。

xCode4.2也为ARC提供了自动转换工具。首先将工程的编译器切换为LLVM3.0，然后在菜单里选择Edit—-Refactor—-Convert to Objective-C ARC…。LLVM会将不能转换的部分标记为错误，要求我们手动修改。一般NSAutoReleasePool不能自动转换，要手动转为@autoreleasepool。CF框架的方法也不能自动转换，而release、retain和autorelease是可以自动转换的。我们将不能自动转换的错误手动修改好后，编辑器将完成自动转换。

对于可能出现的错误，WWDC 2011的视频中给出了一些例子。比如用static count来处理singletons pattern；用weak来申明delegate pattern；用dispatch_once来保证多线程的安全；在case关键字后面加上大括号｛..｝来限制case里面申明变量的作用范围等等。

二、开启ARC后需要遵循的原则

1、不能调用retain/release/autorelease，这些由编译器来完成。

2、结构内不能有对象指针，如果结构中包含，则需要以类代替结构。

3、不能使用id<–>void *的类型转换，因为编译器不知道这个void *是否需要retained。

4、不能使用NSAutoreleasedPool，要用@autoreleasepool {……}来代替。

三、ARC中引入的四个新的关键字

1、Strong Reference，强引用。默认类型，不加任何关键字（也可以写成__strong）。相当于之前代码中的retain属性。

2、Autoreleasing Reference，自动释放引用。通常出现在例如系统error处理函数中（关键字__autoreleasing），描述out-parameters用，只保存在栈中，不太常用。

3、Unsafe Reference，不安全引用。类似于之前代码中的assign属性，不分配内存（关键字__unsafe_unretained），相当于起了个别名。

4、Weak Reference，弱引用。前面提到过，不增加计数，当对象开始释放时，立刻设置成nil。

四、ARC中循环引用造成内存泄露的原因与解决办法

ARC通过记录指向某对象的指针数量来判断该对象是否应该被释放（0代表可以释放）。因而如果出现循环引用，就会出现内存泄露。如下图所示。

 取消3－>2的引用   导致泄露。

ARC的解决办法也和简单，使用弱引用（weak reference）。弱引用的申明方式举例如下：

id __weak P;

@property (weak) NSVIew *V;

还是以上面的例子做对比，结果如下：

 弱引用不增加计数， 从而消除leak。

五、Instruments的Leaks的新功能

这张图里面就标识出了整个leak cycle的全景图。点击cycle graph中的红色箭头，就会自动跳到code中对应的变量声明处，根据情况加上weak关键字就解决leak了。

在新旧技术更替的更年期应注意：现在ARC还under NDA，没有任何开源框架可以公开支持ARC的，如果想使用此特性，在选取开源框架时应该尽量选择使用CF库较少的框架，否则手动爆开源框架的菊花会很痛苦。