การทำความเข้าใจการนับอ้างอิงใน Cocoa และ Objective-C: คู่มือสำหรับผู้เริ่มต้นเกี่ยวกับการจัดการหน่วยความจำ

เมื่อคุณดำดิ่งสู่โลกของ Objective-C และ Cocoa โดยเฉพาะหากคุณสนใจในพัฒนาซอฟต์แวร์ iPhone SDK คุณอาจจะรู้สึกสับสนเกี่ยวกับการจัดการหน่วยความจำ—โดยเฉพาะระบบการนับอ้างอิง แม้ว่าคุณอาจจะคุ้นเคยกับ malloc และ free ใน C แต่แนวทางของ Cocoa ในการจัดการหน่วยความจำจะแตกต่างออกไปเล็กน้อย ในโพสต์นี้ เราจะสำรวจว่าสำหรับคำว่า retain, release และ autorelease ทำงานอย่างไร และให้คำแนะนำที่เป็นประโยชน์ในการช่วยให้คุณเข้าใจแนวคิดเหล่านี้

Retain, Release, และ Autorelease คืออะไร?

การทำความเข้าใจ retain และ release เป็นสิ่งพื้นฐาน เพราะมันเป็นเสาหลักของการจัดการหน่วยความจำใน Cocoa เราจะพูดคุยเกี่ยวกับ autorelease ในภายหลัง เนื่องจากมันเป็นกรณีที่เฉพาะเจาะจงมากขึ้นซึ่งสร้างจากแนวคิดสองข้อแรก

อธิบาย Retain และ Release

1. Retain: เมื่อคุณเรียกใช้ retain กับวัตถุ คุณจะเพิ่มจำนวนอ้างอิงของมันขึ้นหนึ่งครั้ง ซึ่งบ่งบอกว่าคุณตั้งใจที่จะเก็บวัตถุไว้นานขึ้น

2. Release: เมื่อคุณเรียกใช้ release จำนวนอ้างอิงของวัตถุจะถูกลดลงหนึ่งครั้ง หากมันลดลงถึงศูนย์ ระบบจะทำการปล่อยหน่วยความจำที่วัตถุใช้งานอยู่

ความงามของระบบนี้อยู่ที่ความเรียบง่าย หลายส่วนในโปรแกรมสามารถอ้างอิงวัตถุเดียวกันได้โดยไม่ต้องกังวลเกี่ยวกับความล่มของหน่วยความจำ ขอเพียงแต่ทุกส่วนของโค้ดของคุณทำการ retain และ release วัตถุอย่างถูกต้องตามต้องการ ทุกอย่างจะคงอยู่ในสถานะที่มั่นคง

การจัดการหน่วยความจำ: กฎพื้นฐานที่เป็นประโยชน์

แนวทางทั่วไปใน Cocoa คือ:

• หากคุณเป็นเจ้าของวัตถุ (เช่น หากคุณจะใช้งานมันเกินกว่าฟังก์ชันหนึ่ง) ให้เรียกใช้ retain เพื่อเพิ่มจำนวนอ้างอิงของมัน
• เมื่อคุณเสร็จสิ้นกับวัตถุ ให้เรียกใช้ release เพื่อแจ้งระบบว่ามันสามารถปล่อยหน่วยความจำได้

นี่คือตัวอย่างเพื่อช่วยให้เข้าใจ:

NSString* s = [[NSString alloc] init];  // จำนวนอ้างอิงเป็น 1
[s retain];                             // จำนวนอ้างอิงเป็น 2 
[s release];                            // จำนวนอ้างอิงกลับมาเป็น 1
[s release];                            // จำนวนอ้างอิงเป็น 0, วัตถุถูกปล่อย

Autorelease: ทางลัดที่ช่วยได้

ตอนนี้มาจัดการกับ autorelease ซึ่งวิธีนี้ให้วิธีการสะดวกในการจัดการหน่วยความจำโดยไม่ต้องเรียกใช้ release โดยตรงหลังจากการสร้างวัตถุ

• เมื่อคุณเรียกใช้ autorelease: จะทำการแจ้ง NSAutoreleasePool ของเธรดปัจจุบัน (กลไกที่จัดการวัตถุที่ถูก autoreleased) เพื่อปล่อยวัตถุในบางจุดในอนาคต—โดยปกติเมื่อสิ้นสุดการวนลูปเหตุการณ์ปัจจุบัน

กระบวนการจัดการหน่วยความจำอัตโนมัติ

NSString* s = [NSString stringWithString:@"Hello World"];

จุดที่สำคัญที่ต้องกล่าวถึงคือ เมธอดของคลาสเช่น stringWithString: จะคืนค่าวัตถุที่ถูก autoreleased หากคุณต้องการเก็บสตริงนั้นไว้ คุณจะต้องเรียกใช้ retain โดยเฉพาะ:

[s retain];  // ตอนนี้คุณมีการควบคุมเหนือวงจรชีวิตของมัน

เมื่อใดจึงควรใช้ Autorelease

ลองพิจารณาสถานการณ์ที่คุณสร้างวัตถุ แต่ไม่ต้องการให้ผู้เรียกจัดการหน่วยความจำโดยตรง นี่คือตัวอย่างฟังก์ชันที่แสดงให้เห็น:

- (NSString*)createHelloWorldString {
    NSString* s = [[NSString alloc] initWithString:@"Hello World"];

    // เพื่อหลีกเลี่ยงการจัดการหน่วยความจำที่สับสน ใช้ autorelease:
    return [s autorelease];  // มอบความรับผิดชอบในการปล่อย
}

ที่นี่ คุณได้ส่งมอบความรับผิดชอบในการปล่อยสตริงไปยัง NSAutoreleasePool ทำให้แน่ใจว่าสตริงที่คืนค่ามายังคงใช้งานได้โดยไม่สร้างภาระให้กับผู้เรียก

สรุป

แม้ว่าการจัดการหน่วยความจำใน Objective-C และ Cocoa อาจดูยากในตอนแรก แต่การเชี่ยวชาญใน retain, release, และ autorelease จะให้พื้นฐานที่มั่นคงสำหรับการจัดการหน่วยความจำในการพัฒนา iOS นี่คือทรัพยากรบางอย่างที่สามารถช่วยให้คุณดำน้ำลึกขึ้น:

• การแนะนำการจัดการหน่วยความจำของ Apple
• การเขียนโปรแกรม Cocoa สำหรับ Mac OS X (ฉบับที่ 4) โดย Aaron Hillegas – หนังสือเล่มนี้เต็มไปด้วยตัวอย่างและอ่านเหมือนว่าเป็นบทเรียน
• Big Nerd Ranch มีหลักสูตรที่ยอดเยี่ยม ซึ่งสามารถช่วยให้คุณเข้าใจลึกซึ้งยิ่งขึ้น

ด้วยการฝึกฝน แนวคิดเหล่านี้จะเกิดขึ้นกับคุณในที่สุด! โค้ดอย่างมีความสุข!