注：本文摘自唐巧博客，方便以后查閱。請(qǐng)諒解
問(wèn)題
簡(jiǎn)單介紹 ARC 以及 ARC 實(shí)現(xiàn)的原理。
考查點(diǎn)
ARC 是蘋(píng)果在 WWDC 2011 提出來(lái)的技術(shù)，因此很多新入行的同學(xué)可能對(duì)此技術(shù)細(xì)節(jié)并不熟悉。但是，雖然 ARC 極大地簡(jiǎn)化了我們的內(nèi)存管理工作，但是引用計(jì)數(shù)這種內(nèi)存管理方案如果不被理解，那么就無(wú)法處理好那些棘手的循環(huán)引用問(wèn)題。所以，這道面試題其實(shí)是考查同學(xué)對(duì)于 iOS 程序內(nèi)存管理的理解深度。
答案
自動(dòng)的引用計(jì)數(shù)（Automatic Reference Count 簡(jiǎn)稱(chēng) ARC），是蘋(píng)果在 WWDC 2011 年大會(huì)上提出的用于內(nèi)存管理的技術(shù)。
引用計(jì)數(shù)（Reference Count）是一個(gè)簡(jiǎn)單而有效的管理對(duì)象生命周期的方式。當(dāng)我們創(chuàng)建一個(gè)新對(duì)象的時(shí)候，它的引用計(jì)數(shù)為 1，當(dāng)有一個(gè)新的指針指向這個(gè)對(duì)象時(shí)，我們將其引用計(jì)數(shù)加 1，當(dāng)某個(gè)指針不再指向這個(gè)對(duì)象是，我們將其引用計(jì)數(shù)減 1，當(dāng)對(duì)象的引用計(jì)數(shù)變?yōu)?0 時(shí)，說(shuō)明這個(gè)對(duì)象不再被任何指針指向了，這個(gè)時(shí)候我們就可以將對(duì)象銷(xiāo)毀，回收內(nèi)存。由于引用計(jì)數(shù)簡(jiǎn)單有效，除了 Objective-C 語(yǔ)言外，微軟的 COM（Component Object Model ）、C++11（C++11 提供了基于引用計(jì)數(shù)的智能指針 share_prt） 等語(yǔ)言也提供了基于引用計(jì)數(shù)的內(nèi)存管理方式。
引用計(jì)數(shù)這種內(nèi)存管理方式雖然簡(jiǎn)單，但是手工寫(xiě)大量的操作引用計(jì)數(shù)的代碼不但繁瑣，而且容易被遺漏。于是蘋(píng)果在 2011 年引入了 ARC。ARC 顧名思義，是自動(dòng)幫我們填寫(xiě)引用計(jì)數(shù)代碼的一項(xiàng)功能。
ARC 的想法來(lái)源于蘋(píng)果在早期設(shè)計(jì) Xcode 的 Analyzer 的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)編譯器在編譯時(shí)可以幫助大家發(fā)現(xiàn)很多內(nèi)存管理中的問(wèn)題。后來(lái)蘋(píng)果就想，能不能干脆編譯器在編譯的時(shí)候，把內(nèi)存管理的代碼都自動(dòng)補(bǔ)上，帶著這種想法，蘋(píng)果修改了一些內(nèi)存管理代碼的書(shū)寫(xiě)方式（例如引入了 @autoreleasepool 關(guān)鍵字）后，在 Xcode 中實(shí)現(xiàn)了這個(gè)想法。
ARC 的工作原理大致是這樣：當(dāng)我們編譯源碼的時(shí)候，編譯器會(huì)分析源碼中每個(gè)對(duì)象的生命周期，然后基于這些對(duì)象的生命周期，來(lái)添加相應(yīng)的引用計(jì)數(shù)操作代碼。所以，ARC 是工作在編譯期的一種技術(shù)方案，這樣的好處是：
- 編譯之后，ARC 與非 ARC 代碼是沒(méi)有什么差別的，所以二者可以在源碼中共存。實(shí)際 上，你可以通過(guò)編譯參數(shù) -fno-objc-arc 來(lái)關(guān)閉部分源代碼的 ARC 特性。
- 相對(duì)于垃圾回收這類(lèi)內(nèi)存管理方案，ARC 不會(huì)帶來(lái)運(yùn)行時(shí)的額外開(kāi)銷(xiāo)，所以對(duì)于應(yīng)用的運(yùn)行效率不會(huì)有影響。相反，由于 ARC 能夠深度分析每一個(gè)對(duì)象的生命周期，它能夠做到比人工管理引用計(jì)數(shù)更加高效。例如在一個(gè)函數(shù)中，對(duì)一個(gè)對(duì)象剛開(kāi)始有一個(gè)引用計(jì)數(shù) +1 的操作，之后又緊接著有一個(gè) -1 的操作，那么編譯器就可以把這兩個(gè)操作都優(yōu)化掉。
但是也有人認(rèn)為，ARC 也附帶有運(yùn)行期的一些機(jī)制來(lái)使 ARC 能夠更好的工作，他們主要是指 weak 關(guān)鍵字。weak 變量能夠在引用計(jì)數(shù)為 0 時(shí)被自動(dòng)設(shè)置成 nil，顯然是有運(yùn)行時(shí)邏輯在工作的。我通常并沒(méi)有把這個(gè)算在 ARC 的概念當(dāng)中，當(dāng)然，這更多是一個(gè)概念或定義上的分歧，因?yàn)槌_(kāi) weak 邏輯之外，ARC 核心的代碼都是在編譯期填充的。
全文完。
