OC内存管理

作者: iOS小洁 | 来源:发表于2022-12-08 22:15 被阅读0次

内存管理
内存管理
Lesson 0-1 Objective-C basic
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OC关于在MRC模式下的内存管理学习
《Effective Objective-C 2.0》读书笔记（

iOS内存布局

内存由低到高分别为：

保留
代码段
数据段
- 常量区
- 全局区
  - .bss，已初始化全局、静态变量
  - .data，未初始化全局、静态变量
堆
栈
内核区

代码段：编译后的代码

数据段：

字符串常量：比如NSString *str = @"123"
已初始化数据：已初始化的全局变量、静态变量等
未初始化数据：未初始化的全局变量、静态变量等

栈：函数调用开销，比如局部变量。分配的内存空间地址越来越小

堆：通过alloc、malloc、calloc等动态分配的空间，分配的内存空间地址越来越大

内核区：交给系统进行内核处理的区域

OC对象内存管理

在iOS中，使用引用计数来管理OC对象的内存

一个新创建的OC对象引用计数默认是1，当引用计数减为0，OC对象就会销毁，释放其占用的内存空间

调用retain会让OC对象的引用计数+1，调用release会让OC对象的引用计数-1

内存管理的经验总结
当调用alloc、new、copy、mutableCopy方法返回了一个对象，在不需要这个对象时，要调用release或者autorelease来释放它
想拥有某个对象，就让它的引用计数+1；不想再拥有某个对象，就让它的引用计数-1

可以通过以下私有函数来查看自动释放池的情况
extern void _objc_autoreleasePoolPrint(void);

Tagged Pointer

Tagged Pointer技术，用于优化NSNumber、NSDate、NSString等小对象的存储。将数据直接存储在了指针中

objc_msgSend能识别Tagged Pointer，比如NSNumber的intValue方法，直接从指针提取数据，节省了以前的调用开销

判断是否是tagged pointer，iOS平台，最高有效位是1（第64bit）,pMac平台，最低有效位是1

BOOL isTaggedPointer(id pointer)
{
    return (long)(__bridge void *)pointer & 1; // 在Mac上位（1UL << 63）
}

以下两块代码有什么区别？

// 代码1   EXC_BAD_ACCESS (code=1, address=0x66caa54d5420)
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(0, 0);
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
  dispatch_async(queue, ^{
    self.name = [NSString stringWithFormat:@"abcdefghijk"];
  });
}

// 代码2
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(0, 0);
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
    dispatch_async(queue, ^{
        self.name = [NSString stringWithFormat:@"abc"];
    });
}

引用计数的存储

在64bit中，引用计数可以直接存储在优化过的isa指针中，也可能存储在SideTable类中

image-20220612111616435

refcnts是一个存放着对象引用计数的散列表

delloc

当一个对象要释放时，会自动调用dealloc，接下的调用轨迹是

dealloc
_objc_rootDealloc
rootDealloc
object_dispose
objc_destructInstance、free

image-20220612111758693

自动释放池

自动释放池的主要底层数据结构是：__AtAutoreleasePool、AutoreleasePoolPage

调用了autorelease的对象最终都是通过AutoreleasePoolPage对象来管理的

源码分析：clang重写@autoreleasepool，objc4源码：NSObject.mm

image-20220612111132711

每个AutoreleasePoolPage对象占用4096字节内存，除了用来存放它内部的成员变量，剩下的空间用来存放autorelease对象的地址

所有的AutoreleasePoolPage对象通过双向链表的形式连接在一起

image-20220612111405594

调用push方法会将一个POOL_BOUNDARY入栈，并且返回其存放的内存地址

调用pop方法时传入一个POOL_BOUNDARY的内存地址，会从最后一个入栈的对象开始发送release消息，直到遇到这个POOL_BOUNDARY

id *next指向了下一个能存放autorelease对象地址的区域

RunLoop 和 Autorelease

iOS在主线程的Runloop中注册了2个Observer

第1个Observer监听了kCFRunLoopEntry事件，会调用objc_autoreleasePoolPush()
第2个Observer
- 监听了kCFRunLoopBeforeWaiting事件，会调用objc_autoreleasePoolPop()、objc_autoreleasePoolPush()
- 监听了kCFRunLoopBeforeExit事件，会调用objc_autoreleasePoolPop()

Copy 和 mutableCopy

iOS提供了2个拷贝方法

1.copy，不可变拷贝，产生不可变副本

2.mutableCopy，可变拷贝，产生可变副本

深拷贝和浅拷贝

1.深拷贝：内容拷贝，产生新的对象

2.浅拷贝：指针拷贝，没有产生新的对象

	copy	mutableCopy
NSString	NSString 浅拷贝	NSMutableString 深拷贝
NSMutableString	NSString 深拷贝	NSMutableString 深拷贝
NSArray	NSArray 浅拷贝	NSMutableArray 深拷贝
NSMutableArray	NSArray 深拷贝	NSMutableArray 深拷贝
NSDictionary	NSDictionary 浅拷贝	NSMutableDictionary 深拷贝
NSMutableDictionary	NSDictionary 深拷贝	NSMutableDictionary 深拷贝

Block，NSTimer循环引用区别与解决方案

block解决方案：
1、__block修饰，并在里面手动释放
2、unsafe_unretain
2、__weak 修饰

NSTimer:
1、在合适的时机手动停止NSTimer并置空，- (void)didMoveToParentViewController:(UIViewController *)parent
2、第三方中介者+方法交换，delloc中调用NSTimer释放和置空
3、自定义Timer作为第三方中介，内部常见NSTimer，原理同方法2
4、NSProxy作为第三方中介，消息转发。

timer循环引用：self -> timer -> weakSelf -> self,当前的timer捕获的是B界面的内存，即vc对象的内存，即weakSelf表示的是vc对象

Block循环引用：self -> block -> weakSelf -> self，当前的block捕获的是指针地址，即weakSelf表示的是指向self的临时变量的指针地址

ARC，MRC属性关键字

retain
引用计数+1,如果引用计数出现上溢出，那么我们开始分开存储，一半存到散列表
relase
引用计数-1,如果引用计数出现下溢出，就去散列表借来的引用计数 - 1,存到extra_rc release 就算借散列表的引用计数过来，还是下溢出，那么就调用dealloc
dealloc
根据当前对象的状态是否直接调用free()释放
是否存在C++的析构函数、移除这个对象的关联属性
将指向该对象的弱引用指针置为nil
从弱引用表中擦除对该对象的引用计数
weak
首先我们知道有一个非常牛逼的家伙-sideTable
得到sideTable的weakTable 弱引用表
创建一个weak_entry_t
把referent加入到weak_entry_t的数组inline_referrers
把weak_table扩容一下
把new_entry加入到weak_table中