Cocoaのメモリ管理(2)

さて今回は、割り当てられたオブジェクトは、いつ解放されるのか、またどのように解放すればよいのかを考えてみたいと思います。この解放の枠組みを明確にした点が、Foundation Kitの成果の一つでした。それは、解放のタイミングはプログラマによって決められるべきという視点からの明確なポリシーとして提供されています。JavaのようにGCに頼るのはたしかに楽なのですが、GCの実行負荷という欠点もあるのです。メモリの有効利用という点からも、GC方式は難がある場合があります。かといって、無条件に解放していたら、難しいバグの温床にもなりかねません。そこで、Cocoaでは、保持と解除という簡単で明快なポリシーを提供しました。

オブジェクトの保持(retain)と解除(release)

そのポリシーを一言で言うなら、保持数カウント法とも言えるものです。JavaのGCが参照をカウントしているのに対して、非常にプログラマサイドの方法です。保持数カウント法は、各オブジェクトが保持された回数を管理していて、保持(retain)するとカウントが+1されます。逆に解除する(release)とカウントが-1されます。で、カウントが0になった時点で解放される(dealloc)という仕組みです。この仕組みを実現するために、NSObjectでは、以下のようなインスタンスメソッドが提供されています。

- (id)retain - (oneway void)release

これらのメソッドを使う上で、知っておかなければならない重要事項が以下の諸点です。これを忘れると、メモリリークの原因になります。

• 生成されたオブジェクトは、暗黙のうちに保持数(retainCount)は1である。したがって、明確に解除(release)しない限り、メモリリークとなる。ローカル変数でも同様である。
• メソッドの戻り値として返ってくるオブジェクトは、そのままではどこか知らない場所からの解除によって、解放されている危険性が常にある。よって、その危険を避ける必要がある場合、明示的に保持(retain)しなければならない。もちろん保持した場合は、必要がなくなった時点で責任を持って解除(release)する必要がある。
• 引数として渡されたオブジェクトは、スレッドの流れなので、基本的に保証される。
• 当然、直接、deallocを呼び出してならない。解放はreleaseメソッドの中で保持数(retainCount)が0になった時点で、暗黙的に呼び出される。

さらに、メモリリークを防ぐには、以下の点に気をつけます。

• retain回数 + 1 = release回数が成り立つことを検証する。
• 可能な限り、生成したオブジェクトが、releaseを送る。(これは、retain/releaseモデルだと扱いが難しいが、次回紹介するautoreleaseを使うことで、すっきりとまとめることができる)
• 基本的に、retainしたオブジェクトが、releaseを送る。

実例

これらのメソッドを使用した例を以下に示します。

- (void)foo { id obj = [[Foo alloc] init];//保持数 1 [obj retain]; //保持数 2 [obj release]; //保持数 1 [obj release]; //保持数 0 で解放。以降、objは無効なオブジェクト }

オブジェクトの保持数の取得

オブジェクトが保持されている数を得るために、NSObjectでは、以下のようなインスタンスメソッドが提供されています。

- (unsigned)retainCount