ios内存管理

目录：

一、字符串（String）

1.1、字符串的创建

1.2、字符串的isa

二、拷贝（copy）

2.1、immutable对象的copy

2.2、mutable对象的copy

2.3、浅拷贝与深拷贝

2.4 、单层深拷贝

三、 集合（Collections）

3.1、NSMapTable

3.2、NSHashTable

3.3、NSPointerArray

一、字符串（String）

看到好几篇文章都在说这道面试题，字符串差不多是每个高级语言必有的，在实际项目中也的确是使用的最多类型之一。本文就以此题开始我们的内存管理的讨论。```
dsfdsl

//第一个

1.NSString *name1 = [NSString stringWithFormat:@"stringTestOne"];

__weak NSString *name2 = name1;

NSLog(@"name1:%@", name1);

NSLog(@"name2:%@", name2);

name1 = nil;

NSLog(@"name1:%@", name1);

NSLog(@"name2:%@", name2);

//第二个

NSString *a1 = [[NSString alloc] initWithFormat:@"stringTestTwo"];

__weak NSString *a2 = a1;

NSLog(@"a1:%@", a1);

NSLog(@"a2:%@", a2);

a1 = nil;

NSLog(@"a1:%@", a1);

NSLog(@"a2:%@", a2);

//第三个

NSString *b1 = @"stringTestThree";

__weak NSString *b2 = b1;

NSLog(@"b1:%@", b1);

NSLog(@"b2:%@", b2);

b1 = nil;

NSLog(@"b1:%@", b1);

NSLog(@"b2:%@", b2);

打印结果：

name1:stringTestOne

name2:stringTestOne

name1:(null)

name2:stringTestOne

a1:stringTestTwo

a2:stringTestTwo

a1:(null)

a2:(null)

b1:stringTestThree

b2:stringTestThree

b1:(null)

b2:stringTestThree

1.1、字符串的创建

 NSString *string1 = [NSString stringWithFormat:@"TestString1_BAXIANG"];
    NSLog(@"%p",string1);
    NSString *string2 = [[NSString alloc] initWithFormat:@"TestString2_BAXIANG"];
    NSLog(@"%p",string2);
    NSString *string3 = @"TestString3_BAXIANG";
    NSLog(@"%p",string3);
打印结果：
 0x7fb6e7d58a40
 0x7fb6e7d1c3a0
 0x10e6a7280

(1) 关于stringWithFormat和initWithFormat的区别如果同学是从MRC开发者一路过来的话理解这个很简单，但是ARC已经彻底主导了如今的开发，对引用计数这个概念不需要理解那么苛刻，stringWithFormat实际上创建的是一个加入自动释放池的 （autoreleased)的对象，主要目的就是延迟释放，而initWithFormat的对象就需要遵循我们常唠叨的内存管理黄金法则 谁创建谁释放。也就是MRC中的release。

通过po _objc_autoreleasePoolPrint()打印当前自动释放池的中对象(Autorelease pools)，刚才我们通过stringWithFormat创建的字符串对象0x7fa65a50fdc0 在当前释放池中。

objc[24294]: ##############
objc[24294]: AUTORELEASE POOLS for thread 0x10e6533c0
objc[24294]: 798 releases pending.
objc[24294]: [0x7fa65b800000]  ................  PAGE (full)  (cold)
objc[24294]: [0x7fa65b800038]  ################  POOL 0x7fa65b800038
objc[24294]: [0x7fa65b800040]    0x7fa65a702820  __NSCFString
objc[24294]: [0x7fa65b800048]  ################  POOL 0x7fa65b800048
........
// 
objc[24294]: [0x7fa65b010958]    0x7fa65a50fdc0  __NSCFString

所以第一个字符name1 = nil 只是去掉了对当前0x7fa65a50fdc0 字符的指针。name2还是指向了0x7fa65a50fdc0字符串，所以name2还可以打印出当前的字符数据。而关于通过打印内存地址会发现字符串3(0x10e6a7280)会明显小于上面二者，因为它是创建在字符串常量区的，而我们的第一二字符串是创建在堆区的。所以b2是照样可以打印出字符串的。但是如果我们修改第二个字符串内容为string，在64位的苹果设备上调试，打印的结果变成跟我们的第一个和第二个字符串结果一样的：

  NSString *a1 = [[NSString alloc] initWithFormat:@"string"];
    __weak NSString *a2 = a1;
    NSLog(@"a1:%@", a1);
    NSLog(@"a2:%@", a2);
    a1 = nil;
    NSLog(@"a1:%@", a1);
    NSLog(@"a2:%@", a2);
打印结果：
a1:string
a2:string
a1:(null)
a2:string

143845-ecbf28371592578a.png 143845-f3b6612ed88f7eab.png

我们只是缩短了字符串的长度，当前的字符串的类就变了 ，更让人奇怪的是字符缩短后的对象没有isa是空。也就是当前字符串对象没有类。这就涉及到apple的Tagged Pointer。

1.2字符串的isa

（1）NSTaggedPointerString

NSTaggedPointerString 用指针地址的富余位存储当前变量值，若对象指针的最低有效位为1(即奇数)，则该指针为Tagged Pointer。这种指针不通过解引用isa来获取其所属类，而是通过接下来三位的一个类表的索引。该索引是用来查找所属类是采用Tagged Pointer的哪个类。剩下的60位则存储数据。对于NSNumber，小于2^60-1的整数就都采用Tagged Pointer来存储，对于字符串来说所需内存小于60位的，它可以创建一个Tagged Pointer，所以NSTaggedPointerString是一个伪装的对象，里面存储的不是指针地址而是字符串值，这样不需要一次真正对象的内存分配，不需要一次间接取值。同时引用计数可以是空指令，因为没有内存需要释放，所以会对性能有显著的提升。

（2）__NSCFConstantString

字符串常量，是一种编译时常量，它的 retainCount 值很大，在控制台打印出的数值则是 18446744073709551615==2^64-1，测试证明，即便对其进行 release 操作，retainCount 也不会产生任何变化。相同内容的 NSCFConstantString 对象的地址相同，也就是说常量字符串对象是一种单例。这种对象一般通过字面值 @"..."、CFSTR("...") 或者 stringWithString: 方法（需要说明的是，这个方法在 iOS6 SDK 中已经被称为redundant，使用这个方法会产生一条编译器警告。这个方法等同于字面值创建的方法）产生。这种对象存储在字符串常量区。

（3）NSCFString

对象被存储在堆上。 __NSCFString 对象是在运行时创建的一种 NSString 子类，他并不是一种字符串常量。所以和其他的对象一样在被创建时获得了 1 的引用计数。通过 NSString 的 stringWithFormat 等方法创建的 NSString 对象一般都是这种类型。