内存中的五大区域
引用计数
ARC MRC
属性所有权
僵尸对象、野指针、空指针分别指什么，有什么区别？

内存中的五大区域

内存分为5个区域，分别指的是----->栈区/堆区/BSS段/数据段/代码段

栈：存储局部变量，当其作用域执行完毕之后，就会被系统立即收回

堆：存储OC对象，手动申请的字节空间，需要调用free来释放

BSS段：未初始化的全局变量和静态变量，一旦初始化就会从BSS段中回收掉，转存到数据段中

数据段：存储已经初始化的全局变量和静态变量，以及常量数据，直到结束程序时才会被立即收回

代码段：代码，直到结束程序时才会被立即收回

引用计数

引用计数（Reference Count）是一个简单而有效的管理对象生命周期的方式。当我们创建一个新对象的时候，它的引用计数为 1，当有一个新的指针指向这个对象时，我们将其引用计数加 1，当某个指针不再指向这个对象是，我们将其引用计数减 1，当对象的引用计数变为 0 时，说明这个对象不再被任何指针指向了，这个时候我们就可以将对象销毁，回收内存。

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内存管理的思考方式

• 自己生成的对象，自己持有
• 不是自己生成的对象，自己也能持有
• 不再需要自己持有的对象时就释放
• 非自己持有的对象无法释放

自己生成的对象，自己持有

关键字 alloc，new，copy，mutableCopy

/*
 * 自己生成并持有该对象
 */
 id obj0 = [[NSObeject alloc] init];
 id obj1 = [NSObeject new];

不是自己生成的对象，自己也能持有

/*
 * 持有非自己生成的对象
 */
id obj = [NSArray array]; // 非自己生成的对象，且该对象存在，但自己不持有

[obj retain]; // 自己持有对象

不再需要自己持有的对象时就释放

/*
 * 不在需要自己持有的对象的时候，释放
 */
id obj = [[NSObeject alloc] init]; // 此时持有对象

[obj release]; // 释放对象
/*
 * 指向对象的指针仍就被保留在obj这个变量中
 * 但对象已经释放，不可访问
 */

非自己持有的对象无法释放

/*
 * 非自己持有的对象无法释放
 */
id obj = [NSArray array]; // 非自己生成的对象，且该对象存在，但自己不持有

[obj release]; // ~~~此时将运行时crash 或编译器报error~~~ 非 ARC 下，调用该方法会导致编译器报 issues。此操作的行为是未定义的，可能会导致运行时 crash 或者其它未知行为

非自己生成的对象，且该对象存在，但自己不持有

- (id) getAObjNotRetain {
    id obj = [[NSObject alloc] init]; // 自己持有对象
    
    [obj autorelease]; // 取得的对象存在，但自己不持有该对象
    
    return obj;
}

我们使用了autorelease方法，用该方法，可以使取得的对象存在，但自己不持有

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像[NSMutableArray array] [NSArray array]都可以取得谁都不持有的对象，这些方法都是通过autorelease实现的。

ARC

自动的引用计数（Automatic Reference Count 简称 ARC），是苹果在 WWDC 2011 年大会上提出的用于内存管理的技术,让编译器来进行内存管理。在新一代Apple LLVM编译器中设置ARC为有效状态，就无需再次自己写retain，release代码，降低了程序崩溃，内存泄漏风险，同时也减少开发者的工作量。
所有权限修饰符

• __strong
• __weak
• __unsafe_unretained
• __autoreleasing

说到变量所有权修饰符，有人可能会跟属性修饰符搞混，这里做一个对照关系小结：

• assign 对应的所有权类型是 __unsafe_unretained。

• copy 对应的所有权类型是 __strong。

• retain 对应的所有权类型是 __strong。

• strong 对应的所有权类型是 __strong。

• unsafe_unretained对应的所有权类型是__unsafe_unretained。

• weak 对应的所有权类型是 __weak。

除了weak这些修饰符之外，这些修饰符在非ARC模式下可用。

__strong

__strong 表示强引用，对应定义 property 时用到的 strong。当对象没有任何一个强引用指向它时，它才会被释放。如果在声明引用时不加修饰符，那么引用将默认是强引用。当需要释放强引用指向的对象时，需要保证所有指向对象强引用置为 nil。__strong修饰符是id类型和对象类型默认的所有权修饰符。

{
    id __strong obj = [[NSObject alloc] init];
}
//编译器的模拟代码
id obj = objc_msgSend(NSObject,@selector(alloc));
objc_msgSend(obj,@selector(init));
// 出作用域的时候调用
objc_release(obj);

虽然ARC有效时不能使用release方法，但由此可知编译器自动插入了release。

对象是通过除alloc、new、copy、multyCopy外方法产生的情况

{
    id __strong obj = [NSMutableArray array];
}

//编译器的模拟代码
id obj = objc_msgSend(NSMutableArray,@selector(array));
objc_retainAutoreleasedReturnValue(obj);
objc_release(obj);

objc_retainAutoreleasedReturnValue函数主要用于优化程序的运行。它是用于持有(retain)对象的函数，它持有的对象应为返回注册在autoreleasePool中对象的方法，或是函数的返回值。像该源码这样，在调用array类方法之后，由编译器插入该函数。
而这种objc_retainAutoreleasedReturnValue函数是成对存在的，与之对应的函数是objc_autoreleaseReturnValue。它用于array类方法返回对象的实现上。下面看看NSMutableArray类的array方法通过编译器进行了怎样的转换：

+ (id)array
{
    return [[NSMutableArray alloc] init];
}

//编译器模拟代码
+ (id)array
{
    id obj = objc_msgSend(NSMutableArray,@selector(alloc));
    objc_msgSend(obj,@selector(init));
    
    // 代替我们调用了autorelease方法
    return objc_autoreleaseReturnValue(obj);
}

我们可以看见调用了objc_autoreleaseReturnValue函数且这个函数会返回注册到自动释放池的对象，但是，这个函数有个特点，它会查看调用方的命令执行列表，如果发现接下来会调用objc_retainAutoreleasedReturnValue则不会将返回的对象注册到autoreleasePool中而仅仅返回一个对象。达到了一种最优效果。如下图：

image

__weak

__weak 表示弱引用，对应定义 property时用到的 weak。弱引用不会影响对象的释放，而当对象被释放时，所有指向它的弱引用都会自定被置为 nil，这样可以防止野指针。使用__weak修饰的变量，即是使用注册到autoreleasePool中的对象。__weak 最常见的一个作用就是用来避免循环循环。需要注意的是，__weak 修饰符只能用于 iOS5 以上的版本，在 iOS4 及更低的版本中使用 __unsafe_unretained 修饰符来代替。
__weak 的几个使用场景：

• 在 Delegate 关系中防止循环引用。
• 在 Block 中防止循环引用。
• 用来修饰指向由 Interface Builder 创建的控件。比如：@property (weak, nonatomic) IBOutlet UIButton *testButton;。

{
    id __weak obj = [[NSObject alloc] init];
 }

编译器转换后的代码如下:

    id obj;
    id tmp = objc_msgSend(NSObject,@selector(alloc));
    objc_msgSend(tmp,@selector(init));
    objc_initweak(&obj,tmp);
    objc_release(tmp);
    objc_destroyWeak(&object);

根据我们的知识，可以知道NSObject对象在生成之后立马就会被释放，其主要原因是__weak修饰的指针没有引起对象内部的引用计数器的变化
因此，__weak修饰的指针常用于打破循环引用或者修饰UI控件，关于__weak修饰的指针引用场景这里不叙述，下面主要介绍其原理
原理
我们知道弱指针有两个作用：
一. 修饰的指针不会引起指向的对象的引用计数器变化
二. 当指向的对象被销毁时，弱指针全部置为nil, 那么除了这些之外，我们还有一个要说的就是，为什么我们在程序中不能频繁的使用weak呢？

为什么弱指针不会引起指向的对象的引用计数器发生变化

通过objc_initweak函数初始化含有__weak修饰的变量，在变量作用域结束时通过objc_destroyWeak
对于__weak内存管理也借助了类似于引用计数表的散列表，它通过对象的内存地址做为key，而对应的__weak修饰符变量的地址作为value注册到weak表中，在上述代码中objc_initweak就是完成这部分操作，而objc_destroyWeak
则是销毁该对象对应的value。当指向的对象被销毁时，会通过其内存地址，去weak表中查找对应的__weak修饰符变量，将其从weak表中删除。所以，weak在修饰只是让weak表增加了记录没有引起引用计数表的变化。
对象通过objc_release释放对象内存的动作如下:

• objc_release
• 因为引用计数为0所以执行dealloc
• _objc_rootDealloc
• objc_dispose
• objc_destructInstance
• objc_clear_deallocating

而在对象被废弃时最后调用了objc_clear_deallocating，该函数的动作如下:

• 从weak表中获取已废弃对象内存地址对应的所有记录
• 将已废弃对象内存地址对应的记录中所有以weak修饰的变量都置为nil
• 从weak表删除已废弃对象内存地址对应的记录
• 根据已废弃对象内存地址从引用计数表中找到对应记录删除

据此可以解释为什么对象被销毁时对应的weak指针变量全部都置为nil，同时，也看出来销毁weak步骤较多，如果大量使用weak的话会增加CPU的负荷。

还需要确认一点是：使用__weak修饰符的变量，即是使用注册到autoreleasePool中的对象。

{
        id __weak obj1 = obj; 
        NSLog(@"obj2-%@",obj1);
    }

编译器转换上述代码如下:

 id obj1; 
 objc_initweak(&obj1,obj);
id tmp = objc_loadWeakRetained(&obj1);
objc_autorelease(tmp);
NSLog(@"%@",tmp);
objc_destroyWeak(&obj1);

objc_loadWeakRetained函数获取附有__weak修饰符变量所引用的对象并retain, objc_autorelease函数将对象放入autoreleasePool中，据此当我们访问weak修饰指针指向的对象时，实际上是访问注册到自动释放池的对象。因此，如果大量使用weak的话，在我们去访问weak修饰的对象时，会有大量对象注册到自动释放池,这会影响程序的性能。

推荐方案 ： 要访问weak修饰的变量时，先将其赋给一个strong变量，然后进行访问

__unsafe_unretained

作用

__unsafe_unretained作用需要和weak进行对比，它也不会引起对象的内部引用计数器的变化，但是，当其指向的对象被销毁时__unsafr_unretained修饰的指针不会置为nil。而且一般__unsafe_unretained就和它的名字一样是不安全，它不纳入ARC的内存管理

__autoreleasing

将对象赋值有__autoreleasing修饰符的变量等同于ARC无效时调用对象的autorelease方法。

@autoeleasepool {
        // 如果看了上面__strong的原理，就知道实际上对象已经注册到自动释放池里面了 
        id __autoreleasing obj = [[NSObject alloc] init];
    }

编译器转换上述代码如下:

    id pool = objc_autoreleasePoolPush(); 
    id obj = objc_msgSend(NSObject,@selector(alloc));
    objc_msgSend(obj,@selector(init));
    objc_autorelease(obj);
    objc_autoreleasePoolPop(pool);

@autoreleasepool {
        id __autoreleasing obj = [NSMutableArray array];
    }

编译器转换上述代码如下:

  id pool = objc_autoreleasePoolPush();
  id obj = objc_msgSend(NSMutableArray,@selector(array));
  objc_retainAutoreleasedReturnValue(obj);
  objc_autorelease(obj);
  objc_autoreleasePoolPop(pool);

上面两种方式，虽然第二种持有对象的方法从alloc方法变为了objc_retainAutoreleasedReturnValue函数，都是通过objc_autorelease，注册到autoreleasePool中。

僵尸对象、野指针、空指针分别指什么，有什么区别？

僵尸对象：占用空间被释放的对象

野指针：指向僵尸对象的指针（给野指针发消息会报错）

空指针：指向nil的指针（给空指针发消息会不报错）

因为给野指针发消息会报错，因此我们要监听僵尸对象，这样就可以在控制台输出错误原因

设置如下图

image