局部变量objective-c中的内存管理答案

【问题标题】：Memory management in local variable objective-c局部变量objective-c中的内存管理
【发布时间】：2013-07-19 09:54:13
【问题描述】：

在一次采访中，我被要求实现 NSArray 的 exchangeObjectAtIndex:withObjectAtIndex: 方法。我写了以下代码：

- (void)exchangeObjectAtIndex:(NSUInteger)index1 withObjectAtIndex:(NSUInteger)index2 {
  id tmp = [self objectAtIndex:index1];
  [self replaceObjectAtIndex:index1 withObject:[self objectAtIndex:index2]];
  [self replaceObjectAtIndex:index2 withObject:tmp];
}

面试官说这是第一行的内存管理问题，我要赶上 bad_access_exc。他建议这样写：

- (void)exchangeObjectAtIndex:(NSUInteger)index1 withObjectAtIndex:(NSUInteger)index2 {
    id tmp = [[[self objectAtIndex:index1] retain] autorelease];
    [self replaceObjectAtIndex:index1  withObject:[self objectAtIndex:index2]];
    [self replaceObjectAtIndex:index2 withObject:tmp];
}

我知道他的代码是正确的，但是由于 tmp 是局部变量并且它将被分配，所以没有释放，一切都会好起来的。有什么错误吗？

【问题讨论】：

标签： objective-c memory memory-management

【解决方案1】：

如果您使用手动内存管理，则会出现错误。 Apple 在“Avoid Causing Deallocation of Objects You’re Using” in the Advanced Memory Management Programming Guide 下记录了该问题。

具体来说，objectAtIndex: 不是 retain 和 autorelease 它返回给您的对象。因此，NSArray 可能具有对该对象的唯一“拥有”引用。在手动保留计数 (MRC) 下分配给 tmp 不会保留对象，因此 tmp 不拥有它并且自动释放池不拥有它。

这意味着当您的方法的第 2 行发送[self replaceObjectAtIndex:index1 withObject:[self objectAtIndex:index2]] 时，数组可能会释放对该对象的最后一个引用，从而释放它。此时，tmp 指的是一个已释放的对象；这称为“悬空引用”。

然后在第 3 行，您尝试将悬空引用放入数组中。数组会将retain 发送给引用，这是无效的，您将崩溃或遇到堆损坏。

在 ARC 下，分配给 tmp确实保留对象，因此在这种情况下不会出错。

【讨论】：

谢谢，解释得很清楚。但是现在我又有了一个误解：我创建了一个空项目并编写了代码posted in pastebin，它应该会失败但它运行良好。为什么？我已禁用弧，似乎没有任何其他链接到该数组。
Core Foundation 框架缓存了NSNumber 实例，用于从-1 到12 的整数。一旦分配，这些实例永远不会被释放。在CFNumber.c中搜索MinCachedInt了解详情。
静态分析器或僵尸程序有可能无论如何都会检测到您的错误。我没试过。
@RustamGaneyev - 不保证会失败。这取决于释放的存储是否被重用，以及有问题的对象是否保留在其他地方。例如，如果您制作了一个用文字字符串或文字 NSNumbers 填充数组的测试用例，那么它们很可能是“实习生”（使用 Java 术语），因此它们永远不会被删除。但现实生活会咬你一口。（我曾经被同样的基本问题所困扰，只是在一些异步代码中，而且很难追查。）

【解决方案2】：

请记住，id tmp 只不过是指向数组中对象的指针。它没有说明它指向的对象的内存管理。

...它会被分配，所以没有释放...

这是这里的症结所在。您不能保证将index1 的对象替换为index2 的对象时不会被释放。实际上，此时数组将在其上调用release，以平衡它在对象最初添加到数组时调用的retain。因此，当index1 处的对象被替换时，index2 处的对象可能会被替换，index1 处的对象的引用计数将变为零，该对象将被释放，而您的 tmp 变量将变成一个悬空指针。 ... retain] autorelease] dance 使对象保持足够长的时间来进行交换，而不必担心它在方法结束之前释放（它可能会一直停留到下一个运行循环的顶部）。

【讨论】：