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iOS开发(13)内存管理

iOS开发(13)内存管理

作者: 迷心迷 | 来源:发表于2019-04-02 21:34 被阅读0次

    一、定时器的内存

    1、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

    __weak typeof(self) weakSelf = self;
     
    self.timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:1.0 repeats:YES block:^(NSTimer * _Nonnull timer) {
            [weakSelf timerTest];
        }];
    

    使用代理对象(NSProxy)

    + (instancetype)proxyWithTarget:(id)target
    {
        // NSProxy对象不需要调用init,因为它本来就没有init方法
        BDProxy *proxy = [self alloc];
        proxy.target = target;
        return proxy;
    }
    
    - (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)sel
    {
        return [self.target methodSignatureForSelector:sel];
    }
    
    - (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)invocation
    {
        [invocation invokeWithTarget:self.target];
    }
    
    
    BDTimerProxy *proxy = [BDTimerProxy proxyWithTarget:self];
    self.timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:1.0 target:proxy selector:@selector(timerTest) userInfo:nil repeats:YES];
    
    

    2、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


      3.png

    二、内存布局

    1、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


      4.png

    2、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

    3、判断是否为Tagged Pointer


    5.png 6.png

    4、思考以下2段代码能发生什么事?有什么区别?


    7.png

    三、对象的内存管理

    1、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);

    8.png 9.png

    2、copy和mutableCopy


    10.png

    3、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


      11.png

    4、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


    12.png

    四、自动释放池

    1、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


      13.png

    2、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


      14.png
    • 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

    3、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()

    面试题

    1、使用CADisplayLink、NSTimer有什么注意点?

    2、介绍下内存的几大区域

    3、讲一下你对 iOS 内存管理的理解

    4、ARC 都帮我们做了什么?
    LLVM + Runtime

    5、weak指针的实现原理

    6、autorelease对象在什么时机会被调用release

    7、方法里有局部对象, 出了方法后会立即释放吗

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