Objective-C 參考計數與物件所有權核心觀念詳解

Cocoa 記憶體管理機制：參考計數

在 Cocoa 框架中，記憶體管理透過「參考計數」（Reference Counting，亦稱「保留計數」）機制來實現。每個物件都擁有一個整數計數器，表示目前有多少「擁有者」正在使用該物件。計數器的運作規則如下：

• 物件建立時（alloc、new、copy、mutableCopy），計數器初始值為 1。
• 呼叫 retain 訊息，計數器加 1。
• 呼叫 release 訊息，計數器減 1。
• 當計數器歸零時，系統自動呼叫 dealloc 方法銷毀物件，釋放記憶體。

實作範例：觀察參考計數變化

以下透過一個 Person 類別示範 retain/release 對計數器的影響。

1. 定義 Person 類別並覆寫 dealloc

#import "Person.h"

@implementation Person
- (void)dealloc {
    NSLog(@"person dead");
    [super dealloc];
}
@end

2. 主程式模擬參考計數操作

#import <Foundation/Foundation.h>
#import "Person.h"

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        Person *tom = [[Person alloc] init];
        NSLog(@"tom retainCount: %ld", [tom retainCount]); // 1

        [tom retain];
        NSLog(@"tom retainCount: %ld", [tom retainCount]); // 2

        [tom release];
        NSLog(@"tom retainCount: %ld", [tom retainCount]); // 1

        [tom release]; // 計數歸零，觸發 dealloc
    }
    return 0;
}

透過此機制，開發者能精確掌控物件生命週期，避免記憶體洩漏與過早釋放。