面试题：Objective-C字典在内存管理方面有哪些特点

Question

阐述Objective-C字典在ARC（自动引用计数）和MRC（手动引用计数）环境下，对键和值的内存管理机制。如果字典中的值是自定义对象，在这两种内存管理模式下，需要注意什么？

Answer 1

ARC（自动引用计数）环境下

1. 键的内存管理：
   • 字典要求键对象遵循NSCopying协议。当向字典中添加键值对时，字典会对键进行拷贝（copy操作）。如果键是不可变对象（如NSString、NSNumber等），拷贝操作是浅拷贝，即只是增加引用计数，因为不可变对象的内容不会改变。如果键是可变对象，会进行深拷贝，创建一个新的不可变副本。ARC会自动管理键对象的引用计数，当字典不再使用该键（例如字典被释放），键对象的引用计数会相应减少，当引用计数降为0时，ARC会自动释放键对象的内存。
2. 值的内存管理：
   • 字典会对值对象保持强引用（strong引用）。当向字典中添加值时，值对象的引用计数增加。当从字典中移除值或者字典被释放时，值对象的引用计数减少。当值对象的引用计数降为0时，ARC会自动释放值对象的内存。
3. 自定义对象作为值：
   • 如果自定义对象作为字典的值，开发者无需手动管理其内存释放。只要字典对该自定义对象保持强引用，该对象就不会被释放。当字典不再持有该自定义对象（如移除值或字典本身被释放），ARC会自动处理自定义对象的内存释放，只要没有其他强引用指向该自定义对象，它就会被释放。需要注意的是，自定义对象内部如果有对其他对象的引用，要确保这些引用的内存管理得当，避免循环引用。例如，如果自定义对象A持有对字典的引用，而字典又持有对自定义对象A的引用，这就会形成循环引用，此时可以使用弱引用（weak）或无主引用（unowned）来打破循环引用。

MRC（手动引用计数）环境下

1. 键的内存管理：
   • 同样，字典要求键对象遵循NSCopying协议。当向字典添加键值对时，字典会对键进行拷贝（copy操作）。如果键是不可变对象，进行浅拷贝，需要开发者手动调用release方法来减少引用计数。如果键是可变对象，会进行深拷贝，开发者同样需要在适当的时候调用release方法来释放键对象的内存。例如，当字典被释放或者键从字典中移除时，开发者要确保键对象的引用计数被正确减少，避免内存泄漏。
2. 值的内存管理：
   • 字典对值对象保持强引用。当向字典添加值时，开发者需要手动调用retain方法来增加值对象的引用计数。当从字典中移除值或者字典被释放时，开发者需要手动调用release方法来减少值对象的引用计数。如果没有正确调用retain和release方法，会导致内存泄漏或悬空指针问题。
3. 自定义对象作为值：
   • 当自定义对象作为字典的值时，开发者需要手动管理其内存。在将自定义对象添加到字典时，要调用retain方法增加引用计数。当从字典中移除自定义对象或者字典被释放时，要调用release方法减少引用计数。同时，在自定义对象的生命周期内，如果有对其他对象的引用，也需要手动管理这些引用的retain和release操作，避免内存泄漏和悬空指针。例如，如果自定义对象内部有对其他对象的强引用，在自定义对象的dealloc方法中要确保对这些引用对象调用release方法。并且要特别注意避免循环引用，例如可以通过在适当的地方使用release来打破循环引用，如在对象A的dealloc方法中对持有对象B的引用调用release，对象B在dealloc方法中对持有对象A的引用调用release。