NSArray或NSMutableArray在使用ARC时可能会出现内存泄漏问题

Question

BKObject是自定义对象，我想将多个BKObject放入数组中。

BKViewController：

#import <UIKit/UIKit.h>
#import "BKObject.h"

@interface BKViewController : UIViewController

@property (strong, nonatomic) NSArray *data;
@property (weak, nonatomic) BKObject *tmpObject;

@end

BKViewController.m:

#import "BKViewController.h"

@implementation BKViewController

- (void)viewDidLoad
{
    [super viewDidLoad];

    NSMutableArray *arr = [[NSMutableArray alloc] init];
    for(NSInteger i = 0; i < 100000; i++){
        [arr addObject:[[BKObject alloc] initWithName:@""]];
    }

    self.data = [NSArray arrayWithArray:arr];

    __weak BKObject *weakMutableObject = arr[0];
    [arr removeAllObjects];
    NSLog(@"%@", weakMutableObject); // print out the object, why?

    __weak BKObject *weakObject = self.data[0];
    self.data = nil;
    NSLog(@"%@", weakObject); // print out the object again, but why?


    self.tmpObject = [[BKObject alloc] initWithName:@""];
    NSLog(@"%@", self.tmpObject); // print null, very clear

}


@end

我很好奇为什么前两个NSLog消息显示一个对象而不是null（如最后一个NSLog中所示）。我正在使用最新的Xcode 5.0.1和iOS 7 SDK。

- benck

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此外，这与内存泄漏无关。 - jrturton

Answer 1

NSMutableArray *arr = [[NSMutableArray alloc] init];
for(NSInteger i = 0; i < 100000; i++){
    [arr addObject:[[BKObject alloc] initWithName:@""]];
}

好的，目前为止，我们有一个由数组保留的一堆对象。

self.data = [NSArray arrayWithArray:arr];

现在，我们有一堆对象由两个不同的数组保留。

__weak BKObject *weakMutableObject = arr[0];
[arr removeAllObjects];
NSLog(@"%@", weakMutableObject); // print out the object, why?

因为arr[0]所指向的对象也被self.data所保留。

__weak BKObject *weakObject = self.data[0];
self.data = nil;
NSLog(@"%@", weakObject); // print out the object again, but why?

这个有点有趣。问题在于arrayWithArray:会添加一个额外的retain/autorelease，因为它们是平衡的，所以它可以这样做。你可以通过在不同的时间点释放自动释放池来演示这一点。

这显示了一个活动对象：

  __weak NSObject *weakObject;
  self.data = [NSArray arrayWithArray:arr]; // Note outside nested autorelease pool
  @autoreleasepool {
    ...    
    weakObject= self.data[0];
    self.data = nil;
  }
  NSLog(@"%@", weakObject); // print out the object

这显示了nil：

  __weak NSObject *weakObject;
  @autoreleasepool {
    self.data = [NSArray arrayWithArray:arr]; // Note inside nested autorelease pool
    ...   
    weakObject= self.data[0];
    self.data = nil;
  }
  NSLog(@"%@", weakObject); // print nil

这里的教训是，您不应该假设一个对象将在自动释放池中的任何给定点处被释放。这并不是ARC给出的承诺。它只承诺对象将有效的最短时间。系统的其他部分可以随意附加平衡的保留/自动释放对，这将延迟到池排干时才进行释放。

- Rob Napier

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你是说这个函数结束后，那两个对象（由weakObject和weakMutableObject指向）会被释放吗？ - benck

weakObject 和 weakMutableObject 都指向同一个对象。根据当前的代码，当当前的自动释放池释放时，该对象将被释放。由于这是 viewDidLoad 方法，你应该预计在该方法结束后不久就会发生。无论如何，在下一个事件循环开始之前，它都会被释放。 - Rob Napier

Answer 2

使用这行代码：

self.data = [NSArray arrayWithArray:arr];

你最终得到了两个数组和两个对你的对象的强引用。然后你从第一个数组中删除了对象，但没有从第二个数组中删除。因此，这些对象仍然有一个强引用，仍然存活着。

请记住，只有当所有对对象的强引用都被移除时，__weak才会被清零。对于第二个数组，你仍然有一个对第一个NSLog的强引用。

对于第二个NSLog，可能涉及到访问属性的自动释放，这会防止数组被立即释放。请参见Rob Napier的答案以获取详细信息。

在第三个日志中，你正在设置：

self.tmpObject = [[BKObject alloc] initWithName:@""];

其中self.tmpObject是一个弱引用。由于您只对该对象有一个弱引用，因此该属性会立即归零。

- BergQuester

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我认为这与self.data=[NSArray arraywitharray:arr]无关。将(weakMutableObject = arr[0];和weakObject = self.data[0];)更改为(self.tmpObject = arr[0]和self.tmpobject = self.data[0])，两种情况都会打印null。 - benck

Answer 3

这是对象工作的方式。您已经创建了一个对象，它被分配了一个内存位置，然后被放入一个本地的NSArray中，该NSArray随后对其进行跟踪，然后再放入一个本地数组中，最后放入实例变量（self.data）中。因此，此时您的对象技术上具有3个保留计数，因此在您的代码中释放了两次，这就是它出现在您的NSLog语句中的原因。 请尝试以下代码：

NSString *a = @"1";

NSMutableArray *arr = [[NSMutableArray alloc] init];
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
    [arr addObject:a]; // Retain count 1
}

self.myArr = arr; // Retain count 2
NSString *test = arr[0];
[arr removeAllObjects];
NSLog(@"%@", test); // Prints ... Good! Retain count is 1

NSString *test1 = self.myArr[0];
self.myArr = nil;
NSLog(@"%@", test1); // Crash as object gone

- Abhinav

Answer 4

问题在于你将数组值分配给某个变量，然后删除了数组，但在nslog中打印的是你分配数组的变量。因此它肯定不会打印null，而是打印对象。

  self.data = [NSArray arrayWithArray:arr];

__weak BKObject *weakMutableObject = arr[0];
[arr removeAllObjects];
NSLog(@"%@", weakMutableObject); // print     
out the object, why?

像这样的便利构造函数的返回值必须是一个自动释放对象*。这意味着当前的自动释放池已经保留了该对象，并且在池被清空之前不会释放它。因此，您可以几乎确保该对象将在方法的持续时间内存在 - 尽管您可能不应该依赖这种行为。

- Hussain Shabbir

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变量是弱引用，不应该被计数到 ARC 中，我假设。 - benck

请点击此链接，您将了解有关ARC下弱引用局部变量的生命周期的信息：https://dev59.com/S2DVa4cB1Zd3GeqPbDdf - Hussain Shabbir

谢谢，现在我知道这是一个autoreleasepool问题。 - benck

Answer 5

这可能是因为您仍然在相同的自动释放池内。该池的作用域限于您的函数。尝试将弱引用设置为函数范围之外（例如，作为属性），并调用另一个函数来创建和释放，然后您应该看到对象释放。

如果您想在循环中创建和释放许多对象（如您的示例中），请考虑在自定义释放池内执行。

请参阅： https://developer.apple.com/library/mac/documentation/cocoa/conceptual/memorymgmt/articles/mmAutoreleasePools.html

- Bladebunny

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正如你所说，如果弱变量在函数外部，它就是空的。感谢提供自动释放池信息。 - benck