iOS: NSString内存管理探究

本文主要包括NSString的内存管理问题,按照string的初始化方法来分析。还包括使用__weak后的影响

在我们所认识的内存管理的规则下看下面的代码

NSObject * __weak ob = [[NSObject alloc] init];
NSLog(@"%@",ob);

输出应该是null才对,但是最近发现了NSString这个类的一些初始化问题很有意思,拿出来跟大家探讨一下。

首先我们先定义一个宏,打印字符串的值+内存地址+所属类名

#define KLog(_c) NSLog(@"%@ -- %p -- %@",_c,_c,[_c class]);

我把字符串的初始化方式分为了两类,一类是后面是带withString的(直接=@"xx"这种归入此类),一类是后面带withFormat的

第一种:

NSString * __weak s1 = @"111";
NSString * __weak s2 =[[NSString alloc] initWithString:@"222"];
NSString * __weak s3 = [NSString stringWithString:@"33"];
KLog(s1)
KLog(s2)
KLog(s3)

输出结果是
结果1

这几种方式创建出来的string,他实际属于__NSCFConstantString类,__NSCFConstantString代表的是一个字符串常量,retain和copy操作都还是自己,没有任何变化。(可以打印一下引用计数,数值很大,没啥作用了~ )。所以说__NSCFConstantString类的字符串是创建了就不能被我们释放的。所以即使我们前面加了__weak, 在下面用NSLog输出s1,s2,s3的时候也是有值的。(按正常的内存管理规则来说前面加了__weak会让变量立即释放掉的~)

如果__NSCFConstantString类的字符串的内容都是一样的,那么不论怎么创建,他们的地址都是一样的,可以理解为此类为一个单例。

第二种:

NSString *  s1 = [NSString stringWithFormat:@"123456789"];
KLog(s1)

NSString *  s2 = [NSString stringWithFormat:@"1234567890"];
KLog(s2)

NSString *  s3 = [[NSString alloc] initWithFormat:@"123456789"];
KLog(s3)

NSString *  s4 = [[NSString alloc] initWithFormat:@"1234567890"];
KLog(s4)

在进行试验之前我从网上查到,这种初始化方式的字符串有一个阈值,字符串长度>9的时候,字符创的类型是__NSCFString,<=9时是NSTaggedPointerString类型。所以我在测试时,分别穿进去了长度为9和10两种情况。

注: 这个长度的阈值到底是多少,我也是在是不太清楚,只是发现网上大多都是使用9为界限,所以暂且也是用这个阈值。

下面是运行结果
结果2

结果符合我们的预期。

那我们现在就要稍微了解一下__NSCFString和NSTaggedPointerString这两种类型了

__NSCFString 表示对象类型的字符串,我们可以把他理解为正常的符合内存管理规则的那种字符串。该种类型字符串通过format方式创建。

NSTaggedPointerString 类型的字符串是对__NSCFString类型的一种优化,在运行时创建字符串时,会对字符串内容及长度作判断,若内容由ASCII字符构成且长度较小(具体要多小暂时不太清楚),这时候创建的字符串类型就是 NSTaggedPointerString (标签指针字符串),字符串直接存储在指针的内容中。

上面的这两种描述都是我通过查过资料得出的, 其实我个人理解就是NSTaggedPointerString是一种对__NSCFString的优化,在一些内存的使用上面有所优化和改变。

NSTaggedPointerString类也不符合内存管理的规则。

对此我们多做一步测试,在上面的代码上面加上__weak, 看看具体的内存情况。

NSString * __weak s1 = [NSString stringWithFormat:@"123456789"];
KLog(s1)

NSString * __weak s2 = [NSString stringWithFormat:@"1234567890"];
KLog(s2)

NSString * __weak s3 = [[NSString alloc] initWithFormat:@"123456789"];
KLog(s3)

NSString * __weak s4 = [[NSString alloc] initWithFormat:@"1234567890"];
KLog(s4)

结果:

结果3

确实NSTaggedPointerString类的都没有释放,但是又出现了别的问题,那按理说__NSCFString类的应该都是null了,怎么第二个,也就是类方法+stringWithFormat创建出来的也没释放呢 ?

我查了一下,原因是因为+stringWithFormat: 返回的是一个autorelease的string, 所以并不会立即释放,也不需要我们手动释放。


参考资料:

https://blog.csdn.net/shifang...
https://stackoverflow.com/que...

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