2019 iOS面試題大全---全方面剖析面試
- 內(nèi)存布局
- 內(nèi)存管理方案
- MRC（手動引用計數(shù)）和ARC(自動引用計數(shù))
- 循環(huán)引用
一、內(nèi)存布局
- 棧(stack):方法調(diào)用甚垦，局部變量等届垫，是連續(xù)的释液，高地址往低地址擴展
- 堆(heap):通過alloc等分配的對象，是離散的装处，低地址往高地址擴展误债，需要我們手動控制
- 未初始化數(shù)據(jù)(bss):未初始化的全局變量等
- 已初始化數(shù)據(jù)(data):已初始化的全局變量等
- 代碼段(text):程序代碼
2、64bit和32bit下 long 和char*所占字節(jié)是不同的
char：1字節(jié)（ASCII 2
= 256個字符）
char*（即指針變量）: 4個字節(jié)（32位的尋址空間是2
,即32個bit妄迁，也就是4個字節(jié)寝蹈。同理64位編譯器為8個字節(jié)）
short int : 2個字節(jié) 范圍 -2
～> 2
int： 4個字節(jié) 范圍 -2147483648～>2147483647
unsigned int : 4個字節(jié)
long: 4個字節(jié) 范圍 和int一樣 64位下8個字節(jié)，范圍 -9223372036854775808～9223372036854775807
long long: 8個字節(jié) 范圍 -9223372036854775808～9223372036854775807
unsigned long long: 8個字節(jié) 最大值：1844674407370955161
float: 4個字節(jié)
double: 8個字節(jié)登淘。
3箫老、static、const和sizeof關(guān)鍵字
static關(guān)鍵字
答：Static的用途主要有兩個黔州，一是用于修飾存儲類型使之成為靜態(tài)存儲類型耍鬓，二是用于修飾鏈接屬性使之成為內(nèi)部鏈接屬性。
- 1流妻、靜態(tài)存儲類型：
在函數(shù)內(nèi)定義的靜態(tài)局部變量牲蜀，該變量存在內(nèi)存的靜態(tài)區(qū)，所以即使該函數(shù)運行結(jié)束绅这，靜態(tài)變量的值不會被銷毀涣达，函數(shù)下次運行時能仍用到這個值。
在函數(shù)外定義的靜態(tài)變量——靜態(tài)全局變量证薇，該變量的作用域只能在定義該變量的文件中度苔，不能被其他文件通過extern引用。
- 2棕叫、內(nèi)部鏈接屬性
靜態(tài)函數(shù)只能在聲明它的源文件中使用林螃。
const關(guān)鍵字
- 1、聲明常變量俺泣，使得指定的變量不能被修改疗认。
const int a = 5;/*a的值一直為5，不能被改變*/
const int b; b = 10;/*b的值被賦值為10后伏钠，不能被改變*/
const int *ptr; /*ptr為指向整型常量的指針横漏，ptr的值可以修改，但不能修改其所指向的值*/
int *const ptr;/*ptr為指向整型的常量指針熟掂，ptr的值不能修改缎浇，但可以修改其所指向的值*/
const int *const ptr;/*ptr為指向整型常量的常量指針，ptr及其指向的值都不能修改*/
- 2赴肚、修飾函數(shù)形參素跺，使得形參在函數(shù)內(nèi)不能被修改二蓝，表示輸入?yún)?shù)。
如
int fun(const int a);或int fun(const char *str);
- 3指厌、修飾函數(shù)返回值刊愚，使得函數(shù)的返回值不能被修改。
const char *getstr(void);使用：const *str= getstr();
const int getint(void); 使用：const int a =getint();
sizeof關(guān)鍵字
sizeof是在編譯階段處理踩验，且不能被編譯為機器碼鸥诽。sizeof的結(jié)果等于對象或類型所占的內(nèi)存字節(jié)數(shù)。sizeof的返回值類型為size_t箕憾。
變量：int a; sizeof(a)為4牡借；
指針：int *p; sizeof(p)為4；
數(shù)組：int b[10]; sizeof(b)為數(shù)組的大小袭异，4*10钠龙；int c[0]; sizeof(c)等于0
-
結(jié)構(gòu)體：struct (int a; char ch;)s1; sizeof(s1)為8 與結(jié)構(gòu)體字節(jié)對齊有關(guān)。
對結(jié)構(gòu)體求sizeof時扁远，有兩個原則：（1）展開后的結(jié)構(gòu)體的第一個成員的偏移量應(yīng)當(dāng)是被展開的結(jié)構(gòu)體中最大的成員的整數(shù)倍俊鱼。 （2）結(jié)構(gòu)體大小必須是所有成員大小的整數(shù)倍刻像，這里所有成員計算的是展開后的成員畅买，而不是將嵌套的結(jié)構(gòu)體當(dāng)做一個整體。 -
注意：不能對結(jié)構(gòu)體中的位域成員使用sizeof
sizeof(void)等于1
sizeof(void *)等于4
二细睡、內(nèi)存管理方案
- taggedPointer ：存儲小對象如NSNumber谷羞。深入理解Tagged Pointer
- NONPOINTER_ISA(非指針型的isa):在64位架構(gòu)下，isa指針是占64比特位的溜徙，實際上只有30多位就已經(jīng)夠用了湃缎，為了提高利用率，剩余的比特位存儲了內(nèi)存管理的相關(guān)數(shù)據(jù)內(nèi)容蠢壹。
- 散列表：復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)嗓违，包括了引用計數(shù)表和弱引用表
通過SideTables()結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)的，SideTables()結(jié)構(gòu)下图贸，有很多SideTable的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)蹂季。
而sideTable當(dāng)中包含了自旋鎖，引用計數(shù)表疏日，弱引用表偿洁。
SideTables()實際上是一個哈希表，通過對象的地址來計算該對象的引用計數(shù)在哪個sideTable中沟优。
自旋鎖：
- 自旋鎖是“忙等”的鎖涕滋。
- 適用于輕量訪問。
引用計數(shù)表和弱引用表實際是一個哈希表挠阁，來提高查找效率宾肺。
三溯饵、MRC（手動引用計數(shù)）和ARC(自動引用計數(shù))
1、MRC：alloc锨用，retain瓣喊，release，retainCount,autorelease,dealloc
2黔酥、ARC：
- ARC是LLVM和Runtime協(xié)作的結(jié)果
- ARC禁止手動調(diào)用retain藻三，release，retainCount,autorelease關(guān)鍵字
- ARC新增weak跪者，strong關(guān)鍵字
3棵帽、引用計數(shù)管理：
- alloc: 經(jīng)過一系列函數(shù)調(diào)用，最終調(diào)用了calloc函數(shù)渣玲，這里并沒有設(shè)置引用計數(shù)為1
- retain: 經(jīng)過兩次哈希查找逗概，找到其對應(yīng)引用計數(shù)值，然后將引用計數(shù)加1(實際是加偏移量)
- release：和retain相反忘衍，經(jīng)過兩次哈希查找逾苫，找到其對應(yīng)引用計數(shù)值，然后將引用計數(shù)減1
-
dealloc: image.png
4枚钓、弱引用管理：
- 添加weak變量:通過哈希算法位置查找添加铅搓。如果查找對應(yīng)位置中已經(jīng)有了當(dāng)前對象所對應(yīng)的弱引用數(shù)組，就把新的弱引用變量添加到數(shù)組當(dāng)中搀捷；如果沒有星掰，就創(chuàng)建一個弱引用數(shù)組，并將該弱引用變量添加到該數(shù)組中嫩舟。
- 當(dāng)一個被weak修飾的對象被釋放后氢烘，weak對象怎么處理的？
清除weak變量家厌，同時設(shè)置指向為nil播玖。當(dāng)對象被dealloc釋放后，在dealloc的內(nèi)部實現(xiàn)中饭于，會調(diào)用弱引用清除的相關(guān)函數(shù)蜀踏，會根據(jù)當(dāng)前對象指針查找弱引用表，找到當(dāng)前對象所對應(yīng)的弱引用數(shù)組镰绎，將數(shù)組中的所有弱引用指針都置為nil脓斩。
5、自動釋放池：
在當(dāng)次runloop將要結(jié)束的時候調(diào)用objc_autoreleasePoolPop畴栖，并push進來一個新的AutoreleasePool
AutoreleasePoolPage是以棧為結(jié)點通過雙向鏈表的形式組合而成随静，是和線程一一對應(yīng)的。
內(nèi)部屬性有parent，child對應(yīng)前后兩個結(jié)點燎猛，thread對應(yīng)線程 恋捆，next指針指向棧中下一個可填充的位置。
- AutoreleasePool實現(xiàn)原理重绷？
編譯器會將 @autoreleasepool {} 改寫為：
void * ctx = objc_autoreleasePoolPush;
{}
objc_autoreleasePoolPop(ctx);
- objc_autoreleasePoolPush：
把當(dāng)前next位置置為nil沸停，即哨兵對象,然后next指針指向下一個可入棧位置，
AutoreleasePool的多層嵌套昭卓，即每次objc_autoreleasePoolPush愤钾，實際上是不斷地向棧中插入哨兵對象。 - objc_autoreleasePoolPop:
根據(jù)傳入的哨兵對象找到對應(yīng)位置候醒。
給上次push操作之后添加的對象依次發(fā)送release消息能颁。
回退next指針到正確的位置。
四倒淫、循環(huán)引用
循環(huán)引用的實質(zhì)：多個對象相互之間有強引用伙菊，不能釋放讓系統(tǒng)回收。
如何解決循環(huán)引用敌土？
1镜硕、避免產(chǎn)生循環(huán)引用，通常是將 strong 引用改為 weak 引用返干。
比如在修飾屬性時用weak
在block內(nèi)調(diào)用對象方法時兴枯，使用其弱引用，這里可以使用兩個宏
#define WS(weakSelf) __weak __typeof(&*self)weakSelf = self; // 弱引用
#define ST(strongSelf) __strong __typeof(&*self)strongSelf = weakSelf; //使用這個要先聲明weakSelf
還可以使用__block來修飾變量
在MRC下犬金，__block不會增加其引用計數(shù)念恍，避免了循環(huán)引用
在ARC下，__block修飾對象會被強引用晚顷，無法避免循環(huán)引用，需要手動解除疗疟。
2该默、在合適時機去手動斷開循環(huán)引用。
通常我們使用第一種策彤。
循環(huán)引用場景：
- 自循環(huán)引用
對象強持有的屬性同時持有該對象 -
相互循環(huán)引用
image.png -
多循環(huán)引用
image.png
1栓袖、代理(delegate)循環(huán)引用屬于相互循環(huán)引用
delegate 是iOS中開發(fā)中比較常遇到的循環(huán)引用，一般在聲明delegate的時候都要使用弱引用 weak,或者assign,當(dāng)然怎么選擇使用assign還是weak店诗，MRC的話只能用assign裹刮，在ARC的情況下最好使用weak，因為weak修飾的變量在釋放后自動指向nil庞瘸，防止野指針存在
2捧弃、NSTimer循環(huán)引用屬于相互循環(huán)使用
在控制器內(nèi)，創(chuàng)建NSTimer作為其屬性，由于定時器創(chuàng)建后也會強引用該控制器對象违霞，那么該對象和定時器就相互循環(huán)引用了嘴办。
如何解決呢？
這里我們可以使用手動斷開循環(huán)引用：
如果是不重復(fù)定時器买鸽，在回調(diào)方法里將定時器invalidate并置為nil即可涧郊。
如果是重復(fù)定時器，在合適的位置將其invalidate并置為nil即可
3眼五、block循環(huán)引用
一個簡單的例子：
@property (copy, nonatomic) dispatch_block_t myBlock;
@property (copy, nonatomic) NSString *blockString;
- (void)testBlock {
self.myBlock = ^() {
NSLog(@"%@",self.blockString);
};
}
由于block會對block中的對象進行持有操作,就相當(dāng)于持有了其中的對象妆艘，而如果此時block中的對象又持有了該block，則會造成循環(huán)引用看幼。
解決方案就是使用__weak修飾self即可
__weak typeof(self) weakSelf = self;
self.myBlock = ^() {
NSLog(@"%@",weakSelf.blockString);
};
- 并不是所有block都會造成循環(huán)引用双仍。
只有被強引用了的block才會產(chǎn)生循環(huán)引用
而比如dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{}),[UIView animateWithDuration:1 animations:^{}]這些系統(tǒng)方法等
或者block并不是其屬性而是臨時變量,即棧block
[self testWithBlock:^{
NSLog(@"%@",self);
}];
- (void)testWithBlock:(dispatch_block_t)block {
block();
}
還有一種場景，在block執(zhí)行開始時self對象還未被釋放桌吃，而執(zhí)行過程中朱沃，self被釋放了，由于是用weak修飾的茅诱，那么weakSelf也被釋放了逗物，此時在block里訪問weakSelf時，就可能會發(fā)生錯誤(向nil對象發(fā)消息并不會崩潰瑟俭，但也沒任何效果)翎卓。
對于這種場景，應(yīng)該在block中對 對象使用__strong修飾摆寄，使得在block期間對 對象持有失暴，block執(zhí)行結(jié)束后，解除其持有微饥。
__weak typeof(self) weakSelf = self;
self.myBlock = ^() {
__strong __typeof(self) strongSelf = weakSelf;
[strongSelf test];
};
