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iOS 内存管理

iOS 内存管理

作者: All_Be_Alright | 来源:发表于2021-10-07 21:50 被阅读0次

    内存管理

    1、内存布局

    • bss:未初始化的全局变量、静态变量等

    • data:已初始化的全局变量、静态变量等

    • text:程序代码

    内存布局

    2、内存管理方案

    • TaggedPointer:对于小对象NSNumber、NSDate、NSString等,直接将数据存储在指针中

    • NONPOINTER_ISA:64位架构下,占用64个bit位,实际上有32位或者40位就够用了,剩余的存储量一些内存管理相关的数据内容,称之为非指针类型的isa

    • 散列表:引用计数表、弱引用表

    3、NONPOINTER_ISA

    • indexed/nonpointer:是否开启NONPOINTER isa指针优化,如果为1:代表是一个非指针类型isa,如果为0:代表为纯指针类型的isa

    • has_assoc:是否有关联对象

    • has_cxx_dtor:对象是否含有 C++ 或者 Objc 的析构器

    • shiftcls:有33位来表示当前对象的类对象的指针地址。或者说是类的指针

    • magic: 对象是否初始化完成

    • weakly/weakly_referenced:是否有弱引用指针

    • deallocating:是否正在dealloc操作

    • has_sidetable_rc:如果当前isa中存储不开引用计数,需要外挂sidetable,是否有外挂sidetable

    • extra_rc:isa中的引用计数,19位

    0-31 32-63 位图

    4、散列表

    • SideTables:是个哈希表,通过一个对象的指针,来具体找到它对应的引用计数表或者弱引用表,在哪个Sidetable中
    散列表
    • SideTable
    SideTable
    • 自旋锁(Spinlock_t)

      忙等的锁,一直占用CPU

      用于轻量访问

    • 引用计数表(RefcountMap)

      也是一个哈希表,哈希查找

      传入对象的指针伪装操作,用到的哈希函数是DisguisedPtr(objc_object),计算存储位置,插入和查找都用这个函数查找存储位置,size_t就是引用计数值,是无符号long类型的数据

    hash查找
    • size_t

      RC就是实际的引用计数值,需要向右平移两位,求平移后的值

    size_t
    • 弱引用表(weak_table_t)

      weak_entry_t:结构体数组

    weak_table_t
    • 为什么不是用一个SideTable?
    问题

    答案:引入一个分离锁,每8个表用一个锁,可以解决多线程访问问题,并且类类似于操作系统中,多页表的设计,可用对象指针查找在哪张表上,再具体查找,这样也可以提高查找效率。

    答案
    • 如果实现快速分流(通过对象查找到在哪张表中)?
    如何快速分流

    5、MRC

    红色的关键字,MRC的特有方法,在ARC下调用会报错。

    MRC

    6、ARC

    ARC

    7、引用计数

    • alloc:经过一系列调用,最终调用了C函数calloc。此时并没有设置引用计数为1,但是获取的时候确实为1。

    • retain:

      1、通过指针去SideTables中哈希查找对应的SideTable

      2、获取具体的引用计数table.refcnts[this];也是一个哈希查找

      3、对引用计数+1,SIDE_TABLE_RC_ONE其实值不是1,因为引用计数size_t中前两位存储其他,需要做偏移量的计算,所以其值为4。

    retain
    • release

      1、用哈希算法查找在哪个表中

      2、查找到引用计数表,进行-1操作

    release
    • retainCount

      1、用哈希算法查找在哪个表中

      2、创建一个局部变量,值为1,size_t refcnt_result = 1;

      3、查找到表具体的位置

      4、对表进行一个位移操作,再对其进行一个+refcnt_result操作

      因为局部变量1的存在,所以在alloc中获取count为1。

    retainCount
    • dealloc
    dealloc

    object_dispose( )

    object_dispose

    objc_destructInstance( )

    objc_destructInstance

    clearDeallocating( )

    clearDeallocating

    8、弱引用管理

    • 添加weak到弱引用表
    弱引用管理 objc_initWeak 添加weak

    weak_register_no_lock函数中做了一个弱引用添加,具体添加的位置,是通过hash算法查找的,如果当前位置,已经有了对象所对应的弱引用数组,就把新的弱引用指针添加到数组中,如果没有,会重新创建一个弱引用数组,把第0个位置,添加弱引用指针。

    weak_register_no_lock()中调用了weak_entry_for_referent()方法,查找弱引用数组,如果存在就添加如引用,如果不存在就创建一个

    weak_entry_for_referent
    • weak变量清除,同时设置指针指向为nil;
    清除weak weak_clear_no_lock

    查找到弱引用数组后,用for循环置为nil。

    9、自动释放池

    • 是以为节点,通过双向链表的形式组合而成。

    • 是和线程一一对应的

    自动释放池
    • push
    push
    • pop
    pop
    • AutoreleasePoolPage
    AutoreleasePoolPage AutoreleasePoolPage
    • AutoreleasePoolPage::push

      会把原来next位置设置为nil,也就是一个哨兵,next会向上移动一位。

    AutoreleasePoolPage::push
    • [obj autorelease]

      会执行AutoreleasePoolPage::push,将对象添加到AutoreleasePoolPage中

    [obj autorelease] 入栈
    • AutoreleasePoolPage::pop

      1、根据传入的哨兵对象找到对应的位置

      2、给上次push操作之后添加的对象依次发送release消息

      3、回退next指针到正确位置

    开始 结束
    • 问题1:ViewDidLoad中创建的局部变量,什么时候会被释放?

      答:在当次RunLoop将要结束的时候调用AutoreleasePoolPage::pop( )。

    • 问题2:AutoreleasePool为何可以嵌套使用?

      答:多次嵌套调用就是多层插入哨兵对象。每次写@autoreleasepool{},就会插入一个哨兵

    • 问题3:使用场景?

      答:在for循环中alloc图片数据等内存消耗较大的场景,手动插入autoreleasePool,每次循环都走一次release,防止CPU峰值过高。

    10、循环引用

    • 三种类型的循环引用

      自循环引用

      相互循环引用

      多循环引用

    • 自循环引用

      一个对象的成员变量赋值给原对象 obj = self;

    自循环引用
    • 相互循环引用

      对象A的obj指向对象B,同时对象B的obj指向对象A

    相互循环引用
    • 多循环引用
    多循环引用
    • 🌰:

    1、代理

    2、 Block 重点

    3、NSTimer 重点

    4、大环引用

    • 具体的解决方案

      1、__weak:代理、block会用到

      __weak

      2、__block:block会用到

      __block

      3、__unsafe_unretained:和weak等效

      __unsafe_unretained

    11、NSTimer的循环引用问题

    一个控制器里面有一个Banner轮播图控件对象,轮播图控件对象里面有一个NSTimer,每1秒调用一次,NSTimer在创建的时候会对它的Target进行一个强引用,就产生了一个循环引用

    NSTimer的循环引用

    答案:

    答案

    代码:

    给NSTimer创建一个分类

    代码

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