前言
在ARC出现以前，程序员们只能靠retain/relese/autorelease来确保对象们恰好“坚持”到被需要的那一刻。如果忘了retain，或者多次release某个对象，程序就会发生内存泄漏的问题，甚至直接崩溃。
在Xcode 4.2中，除了语法检查外，Apple的新LLVM编译器还将内存管理的苦差事接了过来，它会检查代码，决定何时释放对象。Apple的文档里是这么定义ARC的:
“自动引用计数(ARC)是一个编译器级的功能，它能简化Cocoa应用中对象生命周期管理（内存管理）的流程。”
ARC使内存管理在大部分时候变得如同小事一桩，但我们仍要在决定自己的类如何管理其它对象的引用
Objective-C的自动引用计数（Automatic Reference Counting，简称ARC），是Apple为了简化Objective-C程序中的内存管理而引入的一种机制。在ARC出现之前，开发者必须手动管理内存，使用`retain`、`release`和`autorelease`来平衡对象的生命周期。然而，这种手动管理容易导致内存泄漏或过早释放，从而引发程序错误甚至崩溃。
在Xcode 4.2及以后的版本中，Apple引入了基于LLVM的编译器，这个编译器能够自动分析代码并在适当的时候插入`retain`、`release`调用，从而实现了ARC。根据Apple的官方定义，ARC是一种编译器级别的功能，它使得Cocoa应用中的对象生命周期管理变得更加自动化。尽管如此，开发者仍然需要了解如何在自定义类中处理对其他对象的引用，以确保内存管理的正确性。
实现ARC的关键组件包括：
1. **Clang（LLVM编译器）**：这是负责解析Objective-C代码并生成机器码的编译器。在ARC模式下，Clang会自动分析代码，插入必要的内存管理指令。
2. **Objc4**：Objective-C运行时库提供了诸如消息发送（`objc_msgSend`）、对象引用计数等底层支持，这些在ARC中扮演了关键角色。
3. **修饰符**：如`__strong`、`__weak`、`__unsafe_unretained`和`__autoreleasing`等，这些修饰符指示编译器如何处理对象的引用。例如，`__strong`是最常见的修饰符，表示持有对象的强引用；`__weak`则表示弱引用，不增加对象的引用计数。
在代码中，当使用`alloc`、`new`、`copy`或`mutableCopy`方法创建对象时，编译器会插入`release`调用来释放对象。而对于其他方法，如`[NSMutableArray array]`，编译器会插入`objc_retainAutoreleasedReturnValue`来处理返回的对象，这个函数用于优化性能，确保对象在适当的时间被释放。相对的，`objc_autoreleaseReturnValue`通常用于非`alloc`等初始化方法返回的对象，它会将对象注册到当前的自动释放池中。
例如，以下代码：
```objective-c
id __strong obj = [[NSObject alloc] init];
```
编译后，编译器会生成类似于这样的模拟代码：
```objective-c
id obj = objc_msgSend(NSObject, @selector(alloc));
objc_msgSend(obj, @selector(init));
objc_release(obj);
```
而使用`array`方法创建`NSMutableArray`对象时：
```objective-c
id __strong obj = [NSMutableArray array];
```
编译器则会生成类似这样的模拟代码：
```objective-c
id obj = objc_msgSend(NSMutableArray, @selector(array));
objc_retainAutoreleasedReturnValue(obj);
objc_release(obj);
```
这里，`objc_retainAutoreleasedReturnValue`确保了对象在返回后被正确保留，而`objc_release`在作用域结束时释放对象。
Objective-C的ARC通过编译器的智能分析和运行时库的支持，极大地减轻了开发者的内存管理负担。然而，理解这些底层机制仍然是必要的，因为有时需要手动干预以解决特定情况下的内存问题。熟悉ARC的工作原理可以帮助开发者写出更健壮、更高效的代码。
