iOS-内存管理

面试题

• 使用CADisplayLink、NSTimer有什么注意点？
• 介绍下内存的几大区域
• 讲一下你对 iOS 内存管理的理解
• ARC 都帮我们做了什么？
• LLVM + Runtime
• weak指针的实现原理
• autorelease对象在什么时机会被调用release
• 方法里有局部对象， 出了方法后会立即释放吗

定时器

CADisplayLink、NSTimer使用注意

CADisplayLink、NSTimer会对target产生强引用，如果target又对它们产生强引用，那么就会引发循环引用
解决方案：

• 使用block

  
  

• 使用代理对象（NSProxy）

  
  
  

GCD定时器

NSTimer依赖于RunLoop，如果RunLoop的任务过于繁重，可能会导致NSTimer不准时
而GCD的定时器会更加准时

内存布局

iOS程序的内存布局

• 代码段：编译之后的代码
• 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

  
  

Tagged Pointer

• 从64bit开始，iOS引入了Tagged Pointer技术，用于优化NSNumber、NSDate、NSString等小对象的存储
• 在没有使用Tagged Pointer之前， NSNumber等对象需要动态分配内存、维护引用计数等，NSNumber指针存储的是堆中NSNumber对象的地址值
• 使用Tagged Pointer之后，NSNumber指针里面存储的数据变成了：Tag + Data，也就是将数据直接存储在了指针中
• 当指针不够存储数据时，才会使用动态分配内存的方式来存储数据
• 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
• 如何判断一个指针是否为Tagged Pointer？
  • iOS平台，最高有效位是1（第64bit）
  • Mac平台，最低有效位是1

判断是否为Tagged Pointer

面试题

思考以下2段代码能发生什么事？有什么区别？

对象的内存管理

OC对象的内存管理

• 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);
  
  

copy和mutableCopy

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

  
  
• refcnts是一个存放着对象引用计数的散列表

dealloc

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

自动释放池

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

    
    

AutoreleasePoolPage的结构

• 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

  
  
• 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()