objective-c - 循环和便利方法是否会导致 ARC 出现内存峰值？

Question

我正在使用 ARC 并在循环中修改字符串时看到一些奇怪的行为。

在我的情况下，我使用 NSXMLParser 委托(delegate)回调进行循环，但是我使用演示项目和示例代码看到了完全相同的行为和症状，这些代码只是修改了一些 NSString对象。

您可以 download the demo project from GitHub , 只需在主 View Controller 的 viewDidLoad 中取消注释四个方法调用之一测试不同行为的方法。

为简单起见，这里有一个简单的循环，我将其放入一个空的单 View 应用程序中。我将此代码直接粘贴到viewDidLoad方法。它在 View 出现之前运行，因此在循环完成之前屏幕是黑色的。

NSString *text;

for (NSInteger i = 0; i < 600000000; i++) {

    NSString *newText = [text stringByAppendingString:@" Hello"];

    if (text) {
        text = newText;
    }else{
        text = @"";
    }
}

以下代码也一直在消耗内存，直到循环完成:

NSString *text;

for (NSInteger i = 0; i < 600000000; i++) {

    if (text) {
        text = [text stringByAppendingString:@" Hello"];
    }else{
        text = @"";
    }
}

下面是这两个循环在 Instruments 中的循环过程，其中 Allocations 工具正在运行:



看？逐渐而稳定的内存使用，直到一大堆内存警告，然后应用程序自然而然地死了。

接下来，我尝试了一些不同的东西。我使用了一个 NSMutableString 的实例，像这样:

NSMutableString *text;

for (NSInteger i = 0; i < 600000000; i++) {

    if (text) {
        [text appendString:@" Hello"];
    }else{
        text = [@"" mutableCopy];
    }
}

这段代码似乎性能好很多，但仍然崩溃。这是它的样子:



接下来，我在一个较小的数据集上尝试了这个，看看任一循环是否可以在构建过程中存活足够长的时间以完成。这是NSString版本:

NSString *text;

for (NSInteger i = 0; i < 1000000; i++) {

    if (text) {
        text = [text stringByAppendingString:@" Hello"];
    }else{
        text = @"";
    }
}

它也崩溃了，结果内存图看起来类似于使用此代码生成的第一个图:



使用 NSMutableString ，同样的百万次迭代循环不仅成功了，而且在更短的时间内完成了。这是代码:

NSMutableString *text;

for (NSInteger i = 0; i < 1000000; i++) {

    if (text) {
        [text appendString:@" Hello"];
    }else{
        text = [@"" mutableCopy];
    }
}

并查看内存使用图:



开始时的短暂峰值是循环引起的内存使用量。还记得我注意到在循环处理期间屏幕是黑色的看似无关的事实，因为我在 viewDidLoad 中运行它吗？在那个尖峰之后， View 立即出现。因此，在这种情况下，NSMutableStrings 似乎不仅可以更有效地处理内存，而且速度也更快。迷人。

现在，回到我的实际场景......我正在使用 NSXMLParser解析 API 调用的结果。我已经创建了 Objective-C 对象来匹配我的 XML 响应结构。因此，例如，考虑如下所示的 XML 响应:

<person>
<firstname>John</firstname>
<lastname>Doe</lastname>
</person>

我的对象看起来像这样:

@interface Person : NSObject

@property (nonatomic, strong) NSString *firstName;
@property (nonatomic, strong) NSString *lastName;

@end

现在，在我的 NSXMLParser 委托(delegate)中，我将继续遍历我的 XML，并跟踪当前元素(我不需要完整的层次结构表示，因为我的数据相当平坦，它是一个MSSQL 数据库为 XML)然后在 foundCharacters方法，我会运行这样的:

- (void)parser:(NSXMLParser *)parser foundCharacters:(NSString *)string{
  if((currentProperty is EqualToString:@"firstname"]){
    self.workingPerson.firstname = [self.workingPerson.firstname stringByAppendingString:string]; 
  }
}

这段代码很像第一个代码。我正在使用 NSXMLParser 有效地遍历 XML ，所以如果我要记录我所有的方法调用，我会看到这样的:

parserDidStartDocument: parser:didStartElement:namespaceURI:qualifiedName:attributes: parser:foundCharacters: parser:didStartElement:namespaceURI:qualifiedName: parser:didStartElement:namespaceURI:qualifiedName:attributes: parser:foundCharacters: parser:didStartElement:namespaceURI:qualifiedName: parser:didStartElement:namespaceURI:qualifiedName:attributes: parser:foundCharacters: parser:didStartElement:namespaceURI:qualifiedName: parserDidEndDocument:

看到图案了吗？这是一个循环。请注意，可以多次连续调用 parser:foundCharacters:同样，这就是我们将属性附加到先前值的原因。

总结一下，这里有两个问题。首先，在任何类型的循环中积累的内存似乎都会使应用程序崩溃。二、使用NSMutableString with properties 不是那么优雅，我什至不确定它是否按预期工作。

一般来说，有没有办法在使用 ARC 循环遍历字符串时克服这种内存积累？我可以做一些特定于 NSXMLParser 的事情吗？

编辑:

初步测试表明，即使使用第二个 @autoreleasepool{...}似乎没有解决问题。

当对象存在时，它们必须在内存中的某个地方，并且它们仍然存在，直到运行循环结束，当自动释放池可以耗尽时。

就 NSXMLParser 而言，这并不能解决字符串情况下的任何问题，它可能会，因为循环分布在方法调用中 - 需要进一步测试。

(请注意，我将其称为内存峰值，因为理论上，ARC 会在某个时间点清理内存，只是在它达到峰值后才会清理。实际上没有任何泄漏，但它具有相同的效果。)

编辑 2:

将自动释放池放入循环内部会产生一些有趣的效果。当附加到 NSString 时，它似乎几乎可以减轻累积。目的:

NSString *text;

for (NSInteger i = 0; i < 600000000; i++) {

        @autoreleasepool {
            if (text) {
                text = [text stringByAppendingString:@" Hello"];
            }else{
                text = [@"" mutableCopy];
            }
        }
    }

分配跟踪如下所示:



我确实注意到内存随着时间的推移逐渐增加，但大约有 150 KB，而不是之前看到的 350 MB。但是，此代码使用 NSMutableString行为与没有自动释放池时的行为相同:

NSMutableString *text;

for (NSInteger i = 0; i < 600000000; i++) {

        @autoreleasepool {
            if (text) {
                [text appendString:@" Hello"];
            }else{
                text = [@"" mutableCopy];
            }
        }
    }

和分配跟踪:



看起来 NSMutableString 显然不受自动释放池的影响。我不知道为什么，但起初猜测，我会把它与我们之前看到的，即 NSMutableString 联系起来。可以自行处理大约一百万次迭代，而 NSString不能。

那么，解决这个问题的正确方法是什么？

Answer 1

您正在用成吨的自动释放对象污染自动释放池。

用自动释放池包围循环的内部部分:

for (...) {
    @autoreleasepool {
        ... your test code here ....
    }
}