Jak działa nowy automatyczny mechanizm zliczania referencji?

ARC jest po prostu odtwarzaniem starego retain/release (MRC) z kompilatorem zastanawiającym się, kiedy wywołać retain/release. Będzie miał większą wydajność, niższe zużycie pamięci szczytowej i bardziej przewidywalną wydajność niż system GC.

Z drugiej strony niektóre typy struktury danych nie są możliwe Z ARC (lub MRC), podczas gdy GC może sobie z nimi poradzić.

Jako przykład, jeśli masz klasę o nazwie node, a node ma NSArray dzieci i jedno odniesienie do jej rodzica, które " po prostu działa" z GC. Z ARC (i ręcznym zliczaniem referencji) masz problem. Każdy węzeł będzie odwoływany od jego dzieci, a także od jego rodzica.

Jak:

A -> [B1, B2, B3]
B1 -> A, B2 -> A, B3 -> A

Wszystko jest w porządku, gdy używasz (powiedzmy przez zmienną lokalną).

Kiedy skończysz z tym (i B1/B2/B3), system GC ostatecznie zdecyduje się spojrzeć na wszystko, co może znaleźć, zaczynając od rejestrów stosu i procesora. Nigdy nie znajdzie A, B1,B2, B3, więc sfinalizuje je i odzyska pamięć do innych obiektów.

Kiedy używasz ARC lub MRC i kończysz na A, to ma refcount 3 (B1, B2 i B3 wszystkie odwołują się do niego), A B1/B2 / B3 będą miały liczbę referencji równą 1 (NSArray A zawiera jedno odniesienie do każdego). Więc wszystkie te obiekty pozostają żywe, chociaż nic nie może ich użyć.

Powszechnym rozwiązaniem jest decyzja, że jedno z tych odniesień musi być słabe (nie przyczyniać się do liczby odniesień). To będzie działać dla niektórych wzorców użytkowania, na przykład jeśli odniesienie B1/B2 / B3 tylko przez A. Jednak w innych wzorach zawodzi. Na przykład, jeśli czasami będziesz trzymać się B1 i spodziewasz się wspiąć się z powrotem przez wskaźnik nadrzędny i znaleźć A. ze słabym odniesieniem, jeśli trzymasz tylko B1, A może (i normalnie będzie) wyparować i wziąć B2 i B3 z nim.

Czasami nie jest to problemem, ale niektóre bardzo przydatne i naturalne sposoby pracy ze złożonymi strukturami danych są bardzo trudne w użyciu Z ARC / MRC.

Więc Arc celuje w to samo problemy z celami GC. Jednak ARC działa na bardziej ograniczonym zestawie wzorców użycia niż Gc, więc jeśli weźmiesz język GC (jak Java) i zaszczepisz na nim coś takiego jak ARC, niektóre programy nie będą już działać (lub przynajmniej wygenerowałyby Tony porzuconej pamięci i mogą powodować poważne problemy z wymianą lub zabraknie pamięci lub przestrzeni wymiany).

Można również powiedzieć, że ARC stawia większy priorytet na wydajność (a może przewidywalność), podczas gdy GC stawia większy priorytet na bycie ogólnym rozwiązanie. W rezultacie GC ma mniej przewidywalne zapotrzebowanie na procesor / pamięć i niższą wydajność (Zwykle) niż ARC, ale może obsłużyć dowolny schemat użytkowania. ARC będzie działać znacznie lepiej dla wielu wielu popularnych wzorców użytkowania ,ale dla kilku (valid!) wzorce użytkowania spadnie i umrze.

Magia

Ale bardziej konkretnie ARC działa robiąc dokładnie to, co byś zrobił ze swoim kodem (z pewnymi drobnymi różnicami). ARC jest technologią czasu kompilacji, w przeciwieństwie do GC, która jest runtime i wpłynie negatywnie na wydajność. ARC będzie śledzić odniesienia do obiektów za Ciebie i syntetyzować metody zachowaj/zwolnij/autorelease zgodnie z normalnymi regułami. Z tego powodu ARC może również zwolnić rzeczy, jak tylko nie są już potrzebne, zamiast rzucać je do puli autorelease wyłącznie ze względu na konwencję.

Niektóre inne ulepszenia obejmują zerowanie słabych odniesień, automatyczne kopiowanie bloków do sterty, przyspieszenie całej planszy (6x dla pul autorelease!).

Bardziej szczegółowe omówienie tego, jak to wszystko działa, znajduje się w Docs LLVM na ARC.

Różni się znacznie od zbierania śmieci. Czy widziałeś ostrzeżenia, które mówią ci, że możesz przeciekać obiekty na różnych liniach? Te stwierdzenia mówią nawet, w jakiej linii przydzieliłeś obiekt. To było o krok dalej i teraz Można wstawić retain/release wypowiedzi w odpowiednich miejscach, lepsze niż większość programistów, prawie 100% czasu. Czasami zdarzają się dziwne przypadki zachowanych obiektów, z którymi musisz mu pomóc.

Bardzo dobrze wyjaśnione przez dokumentację deweloperów Apple. Przeczytaj "Jak działa ARC"

Aby upewnić się, że instancje nie znikają, gdy są jeszcze potrzebne, ARC śledzi, ile właściwości, stałych i zmiennych odnosi się obecnie do każdej instancji klasy. ARC nie spowoduje dealokacji instancji, o ile nadal istnieje co najmniej jedno aktywne odniesienie do tej instancji.

Aby upewnić się, że instancje nie znikają, gdy są jeszcze potrzebne, Arc tracks ile właściwości, stałych i zmiennych odnosi się obecnie do każdej instancji klasy. ARC nie spowoduje dealokacji instancji, o ile nadal istnieje co najmniej jedno aktywne odniesienie do tej instancji.

Aby poznać Diff. między Garbage collection a ARC: Read this