iOS 內(nèi)存管理
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iOS 內(nèi)存管理的理解?
實(shí)際上是三種方案的結(jié)合
1.1TaggedPointer（針對(duì)類似于NSNumber的小對(duì)象類型）
1.2NONPOINTER_ISA（64位系統(tǒng)下）
- 第一位的 0 或 1 代表是純地址型
isa指針叙身，還是NONPOINTER_ISA指針低飒。 - 第二位，代表是否有關(guān)聯(lián)對(duì)象
- 第三位代表是否有
C++代碼考润。 - 接下來(lái)33位代表指向的內(nèi)存地址
- 接下來(lái)有 弱引用 的標(biāo)記
- 接下來(lái)有是否
delloc的標(biāo)記....等等
1.3 散列表（引用計(jì)數(shù)表、weak表） -
SideTables表在 非嵌入式的64位系統(tǒng)中，有 64張SideTable表 - 每一張
SideTable主要是由三部分組成。自旋鎖融涣、引用計(jì)數(shù)表、弱引用表精钮。 - 全局的 引用計(jì)數(shù) 之所以不存在同一張表中威鹿，是為了避免資源競(jìng)爭(zhēng)，解決效率的問(wèn)題轨香。
- 引用計(jì)數(shù)表 中引入了 分離鎖的概念忽你，將一張表分拆成多個(gè)部分，對(duì)他們分別加鎖臂容，可以實(shí)現(xiàn)并發(fā)操作科雳，提升執(zhí)行效率
在 isa_t 聯(lián)合體中不僅僅表明了指向?qū)ο蟮牡刂沸畔ⅲ疫@個(gè) 64 位數(shù)據(jù)還記錄了其 bits 情況以及該實(shí)例每一位保存的對(duì)象信息
union isa_t {
isa_t() { }
isa_t(uintptr_t value) : bits(value) { }
Class cls;
uintptr_t bits;
struct {
uintptr_t indexed : 1;
uintptr_t has_assoc : 1;
uintptr_t has_cxx_dtor : 1;
uintptr_t shiftcls : 33;
uintptr_t magic : 6;
uintptr_t weakly_referenced : 1;
uintptr_t deallocating : 1;
uintptr_t has_sidetable_rc : 1;
uintptr_t extra_rc : 19;
};
};
- 不能使用
retain脓杉、release糟秘、retainCount、autorelease球散。 - 不可以使用
NSAllocateObject尿赚、NSDeallocateObject。 - 必須遵守內(nèi)存管理方法的命名規(guī)則蕉堰。
- 不需要顯示的調(diào)用
Dealloc凌净。 - 使用
@autoreleasePool來(lái)代替NSAutoreleasePool。 - 不可以使用區(qū)域
NSZone屋讶。 - 對(duì)象性變量不可以作為
C語(yǔ)言的結(jié)構(gòu)體成員冰寻。 - 顯示轉(zhuǎn)換
id和void*。
- 自己生成的對(duì)象性雄，自己持有
- 非自己生成的對(duì)象，自己可以持有
- 自己持有的對(duì)象不再需要時(shí)羹奉，需要對(duì)其進(jìn)行釋放
- 非自己持有的對(duì)象無(wú)法釋放
- 答案是肯定的迁筛，
_weak修飾的變量屬于弱引用，如果沒(méi)有被注冊(cè)到@autoreleasePool中耕挨，創(chuàng)建之后也就會(huì)隨之銷毀，為了延長(zhǎng)它的生命周期，必須注冊(cè)到@autoreleasePool中肌幽，以延緩釋放。
- 存在64張哈希表中，根據(jù)哈希算法去查找所在的位置止邮，無(wú)需遍歷这橙，十分快捷
- 散列表（引用計(jì)數(shù)表、weak表） -
SideTables表在 非嵌入式的64位系統(tǒng)中导披，有 64張SideTable表 - 每一張SideTable主要是由三部分組成屈扎。自旋鎖、引用計(jì)數(shù)表撩匕、弱引用表鹰晨。 - 全局的引用計(jì)數(shù)之所以不存在同一張表中，是為了避免資源競(jìng)爭(zhēng)止毕，解決效率的問(wèn)題模蜡。 -引用計(jì)數(shù)表中引入了分離鎖的概念，將一張表分拆成多個(gè)部分扁凛，對(duì)他們分別加鎖哩牍，可以實(shí)現(xiàn)并發(fā)操作，提升執(zhí)行效率
引用計(jì)數(shù)表（哈希表） - 通過(guò)指針的地址令漂，查找到引用計(jì)數(shù)的地址，大大提升查找效率
- 通過(guò)
DisguisedPtr(objc_object)函數(shù)存儲(chǔ)丸边，同時(shí)也通過(guò)這個(gè)函數(shù)查找叠必，這樣就避免了循環(huán)遍歷。
struct SideTable {
// 保證原子操作的自旋鎖
spinlock_t slock;
// 引用計(jì)數(shù)的 hash 表
RefcountMap refcnts;
// weak 引用全局 hash 表
weak_table_t weak_table;
SideTable() {
memset(&weak_table, 0, sizeof(weak_table));
…..
}
}
- 簡(jiǎn)單說(shuō)是雙向鏈表纬朝，每張鏈表頭尾相接，有
parent骄呼、child指針 - 每創(chuàng)建一個(gè)池子共苛，會(huì)在首部創(chuàng)建一個(gè) 哨兵 對(duì)象,作為標(biāo)記
- 最外層池子的頂端會(huì)有一個(gè)
next指針。當(dāng)鏈表容量滿了蜓萄，就會(huì)在鏈表的頂端隅茎，并指向下一張表
-
weak修飾的指針變量嫉沽，在指向的內(nèi)存地址銷毀后辟犀，會(huì)在Runtime的機(jī)制下，自動(dòng)置為nil绸硕。 -
_Unsafe_Unretain不會(huì)置為nil堂竟，容易出現(xiàn)懸垂指針魂毁，發(fā)生崩潰。但是_Unsafe_Unretain比__weak效率高出嘹。
- 避免內(nèi)存峰值，及時(shí)釋放不需要的內(nèi)存空間
- 用的弱引用 -
weak表。也是一張 哈希表娶聘。 - 被
weak修飾的指針變量所指向的地址是key闻镶，所有指向這塊內(nèi)存地址的指針會(huì)被添加在一個(gè)數(shù)組里，這個(gè)數(shù)組是Value丸升。當(dāng)內(nèi)存地址銷毀铆农，數(shù)組里的所有對(duì)象被置為nil。
Strong
Strong修飾符表示指向并持有該對(duì)象狡耻，其修飾對(duì)象的引用計(jì)數(shù)會(huì)加1墩剖。該對(duì)象只要引用計(jì)數(shù)不為0就不會(huì)被銷毀。當(dāng)然可以通過(guò)將變量強(qiáng)制賦值nil來(lái)進(jìn)行銷毀夷狰。
Weak
weak修飾符指向但是并不持有該對(duì)象岭皂，引用計(jì)數(shù)也不會(huì)加1。在Runtime中對(duì)該屬性進(jìn)行了相關(guān)操作沼头，無(wú)需處理爷绘，可以自動(dòng)銷毀。weak用來(lái)修飾對(duì)象进倍，多用于避免循環(huán)引用的地方土至。weak不可以修飾基本數(shù)據(jù)類型。
assign
assign主要用于修飾基本數(shù)據(jù)類型猾昆， 例如NSInteger陶因，CGFloat，存儲(chǔ)在棧中垂蜗，內(nèi)存不用程序員管理楷扬。assign是可以修飾對(duì)象的，但是會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題贴见。
copy
copy關(guān)鍵字和strong類似烘苹，copy多用于修飾有可變類型的不可變對(duì)象上NSString,NSArray,NSDictionary上。
__unsafe_unretain
__unsafe_unretain類似于weak片部，但是當(dāng)對(duì)象被釋放后螟加，指針已然保存著之前的地址，被釋放后的地址變?yōu)?僵尸對(duì)象，訪問(wèn)被釋放的地址就會(huì)出問(wèn)題捆探，所以說(shuō)他是不安全的然爆。
__autoreleasing
將對(duì)象賦值給附有
__autoreleasing修飾的變量等同于ARC無(wú)效時(shí)調(diào)用對(duì)象的autorelease方法,實(shí)質(zhì)就是扔進(jìn)了自動(dòng)釋放池。
- 根據(jù)代碼執(zhí)行的上下文語(yǔ)境黍图，在適當(dāng)?shù)奈恢貌迦?
retain曾雕，release
- 主要是指
weak關(guān)鍵字助被。weak修飾的變量能夠在引用計(jì)數(shù)為0 時(shí)被自動(dòng)設(shè)置成 nil剖张，顯然是有運(yùn)行時(shí)邏輯在工作的。 - 為了保證向后兼容性揩环，
ARC在運(yùn)行時(shí)檢測(cè)到類函數(shù)中的autorelease后緊跟其后retain搔弄，此時(shí)不直接調(diào)用對(duì)象的autorelease方法，而是改為調(diào)用objc_autoreleaseReturnValue丰滑。objc_autoreleaseReturnValue會(huì)檢視當(dāng)前方法返回之后即將要執(zhí)行的那段代碼顾犹，若那段代碼要在返回對(duì)象上執(zhí)行retain操作，則設(shè)置全局?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的一個(gè)標(biāo)志位褒墨，而不執(zhí)行autorelease操作炫刷，與之相似，如果方法返回了一個(gè)自動(dòng)釋放的對(duì)象郁妈，而調(diào)用方法的代碼要保留此對(duì)象浑玛，那么此時(shí)不直接執(zhí)行retain，而是改為執(zhí)行objc_retainAoutoreleasedReturnValue函數(shù)噩咪。此函數(shù)要檢測(cè)剛才提到的標(biāo)志位顾彰，若已經(jīng)置位，則不執(zhí)行retain操作胃碾，設(shè)置并檢測(cè)標(biāo)志位拘央，要比調(diào)用autorelease和retain更快。
- 會(huì) 儒旬，為了延長(zhǎng)返回對(duì)象的生命周期，給其他使用者留足調(diào)用的時(shí)間
懸垂指針
指針指向的內(nèi)存已經(jīng)被釋放了栈源，但是指針還存在，這就是一個(gè)
懸垂指針或者說(shuō)迷途指針
野指針
沒(méi)有進(jìn)行初始化的指針竖般，其實(shí)都是
野指針
MRC
@property (atomic,readWrite,retain) UIView *view;
ARC
@property (atomic,readWrite,strong) UIView *view;
如果改為基本數(shù)據(jù)類型，那就是 assign。
- 棧區(qū)（
stack）：由編譯器自動(dòng)分配釋放 闭翩，存放函數(shù)的參數(shù)值，局部變量的值等迄埃。其 操作方式類似于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的棧疗韵。 - 堆區(qū)（
heap）：一般由程序員分配釋放， 若程序員不釋放侄非，程序結(jié)束時(shí)可能由OS回收 蕉汪。注意它與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的堆是兩回事，分配方式倒是類似于鏈表逞怨。 - 全局區(qū)（靜態(tài)區(qū)）（
static）：全局變量和靜態(tài)變量的存儲(chǔ)是放在一塊的者疤，初始化的 全局變量和靜態(tài)變量在一塊區(qū)域， 未初始化的全局變量和未初始化的靜態(tài)變量在相鄰的另一塊區(qū)域叠赦。 - 程序結(jié)束后由系統(tǒng)釋放驹马。 - 文字常量區(qū)：常量字符串就是放在這里的。 程序結(jié)束后由系統(tǒng)釋放眯搭。
- 程序代碼區(qū)：存放函數(shù)體的二進(jìn)制代碼窥翩。
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深拷貝內(nèi)存拷貝淺拷貝指針拷貝 - 集合類深拷貝通過(guò)歸檔鳞仙、解檔實(shí)現(xiàn)寇蚊。
- 訪問(wèn)了已經(jīng)被銷毀的內(nèi)存空間，就會(huì)報(bào)出這個(gè)錯(cuò)誤棍好。 根本原因是有
懸垂指針沒(méi)有被釋放
-
@dynamic意味著編譯器不會(huì)幫助我們自動(dòng)合成setter和getter方法。我們需要手動(dòng)實(shí)現(xiàn)借笙、這里就涉及到Runtime的動(dòng)態(tài)添加方法的知識(shí)點(diǎn)扒怖。
App啟動(dòng)后，蘋果在主線程RunLoop里注冊(cè)了兩個(gè)Observer业稼，其回調(diào)都是_wrapRunLoopWithAutoreleasePoolHandler()盗痒。第一個(gè)
Observer監(jiān)視的事件是Entry(即將進(jìn)入Loop)，其回調(diào)內(nèi)會(huì)調(diào)用_objc_autoreleasePoolPush()創(chuàng)建自動(dòng)釋放池低散。其order是-2147483647俯邓，優(yōu)先級(jí)最高，保證創(chuàng)建釋放池發(fā)生在其他所有回調(diào)之前熔号。第二個(gè)
Observer監(jiān)視了兩個(gè)事件：BeforeWaiting(準(zhǔn)備進(jìn)入休眠) 時(shí)調(diào)用_objc_autoreleasePoolPop()和_objc_autoreleasePoolPush()釋放舊的池并創(chuàng)建新池稽鞭；Exit(即將退出Loop) 時(shí)調(diào)用_objc_autoreleasePoolPop()來(lái)釋放自動(dòng)釋放池。這個(gè)Observer的order是2147483647引镊，優(yōu)先級(jí)最低朦蕴，保證其釋放池子發(fā)生在其他所有回調(diào)之后篮条。在主線程執(zhí)行的代碼，通常是寫在諸如事件回調(diào)吩抓、
Timer回調(diào)內(nèi)的涉茧。這些回調(diào)會(huì)被RunLoop創(chuàng)建好的AutoreleasePool環(huán)繞著，所以不會(huì)出現(xiàn)內(nèi)存泄漏琴拧，開發(fā)者也不必顯示創(chuàng)建Pool了
Retain的實(shí)現(xiàn)機(jī)制蚓胸。
SideTable& table = SideTables()[This];
size_t& refcntStorage = table.refcnts[This];
refcntStorage += SIZE_TABLE_RC_ONE;
Release的實(shí)現(xiàn)機(jī)制挣饥。
SideTable& table = SideTables()[This];
size_t& refcntStorage = table.refcnts[This];
refcntStorage -= SIZE_TABLE_RC_ONE;
二者的實(shí)現(xiàn)機(jī)制類似，概括講就是通過(guò)第一層 hash 算法沛膳，找到 指針變量 所對(duì)應(yīng)的 sideTable扔枫。然后再通過(guò)一層 hash算法，找到存儲(chǔ) 引用計(jì)數(shù) 的 size_t锹安，然后對(duì)其進(jìn)行增減操作短荐。retainCount 不是固定的 1，SIZE_TABLE_RC_ONE 是一個(gè)宏定義叹哭，實(shí)際上是一個(gè)值為 4 的偏移量忍宋。
-
能不能簡(jiǎn)述一下
Dealloc的實(shí)現(xiàn)機(jī)制?
Dealloc的實(shí)現(xiàn)機(jī)制是內(nèi)容管理部分的重點(diǎn)，把這個(gè)知識(shí)點(diǎn)弄明白风罩，對(duì)于全方位的理解內(nèi)存管理的只是很有必要糠排。
Dealloc 調(diào)用流程
- (void)dealloc {
_objc_rootDealloc(self);
}
void _objc_rootDealloc(id obj)
{
ASSERT(obj);
obj->rootDealloc();
}
inline void objc_object::rootDealloc()
{
if (isTaggedPointer()) return; // fixme necessary?
if (fastpath(isa.nonpointer &&
!isa.weakly_referenced &&
!isa.has_assoc &&
!isa.has_cxx_dtor &&
!isa.has_sidetable_rc))
{
assert(!sidetable_present());
free(this);
}
else {
object_dispose((id)this);
}
}
NONPointer_ISA
weakly_reference
has_assoc
has_cxx_dtor
has_sidetable_rc
- 如果有以上五中任意一種，將會(huì)調(diào)用
object_dispose()方法超升，做下一步的處理入宦。 - 如果沒(méi)有之前五種情況的任意一種，則可以執(zhí)行釋放操作室琢，C函數(shù)的
free()乾闰。
object_dispose() 調(diào)用流程。
id object_dispose(id obj)
{
if (!obj) return nil;
objc_destructInstance(obj);
free(obj);
return nil;
}
- 直接調(diào)用
objc_destructInstance()盈滴。 - 之后調(diào)用
C函數(shù)的free()涯肩。 - 執(zhí)行完畢
objc_destructInstance() 調(diào)用流程
void *objc_destructInstance(id obj)
{
if (obj) {
// Read all of the flags at once for performance.
bool cxx = obj->hasCxxDtor();
bool assoc = obj->hasAssociatedObjects();
// This order is important.
if (cxx) object_cxxDestruct(obj);
if (assoc) _object_remove_assocations(obj);
obj->clearDeallocating();
}
return obj;
}
- 先判斷
hasCxxDtor，如果有C++的相關(guān)內(nèi)容巢钓，要調(diào)用object_cxxDestruct()病苗，銷毀C++相關(guān)的內(nèi)容。 - 再判斷
hasAssocitatedObjects竿报，如果有的話，要調(diào)用object_remove_associations()继谚，銷毀關(guān)聯(lián)對(duì)象的一系列操作烈菌。 - 然后調(diào)用
clearDeallocating()阵幸。 - 執(zhí)行完畢。
clearDeallocating() 調(diào)用流程芽世。
inline void objc_object::clearDeallocating()
{
if (slowpath(!isa.nonpointer)) {
// Slow path for raw pointer isa.
sidetable_clearDeallocating();
}
else if (slowpath(isa.weakly_referenced || isa.has_sidetable_rc)) {
// Slow path for non-pointer isa with weak refs and/or side table data.
clearDeallocating_slow();
}
assert(!sidetable_present());
}
void objc_object::sidetable_clearDeallocating()
{
SideTable& table = SideTables()[this];
// clear any weak table items
// clear extra retain count and deallocating bit
// (fixme warn or abort if extra retain count == 0 ?)
table.lock();
RefcountMap::iterator it = table.refcnts.find(this);
if (it != table.refcnts.end()) {
if (it->second & SIDE_TABLE_WEAKLY_REFERENCED) {
weak_clear_no_lock(&table.weak_table, (id)this);
}
table.refcnts.erase(it);
}
table.unlock();
}
- 先執(zhí)行
sideTable_clearDellocating()挚赊。 - 再執(zhí)行
weak_clear_no_lock,在這一步驟中，會(huì)將指向該對(duì)象的弱引用指針置為nil济瓢。 - 接下來(lái)執(zhí)行
table.refcnts.eraser()荠割，從引用計(jì)數(shù)表中擦除該對(duì)象的引用計(jì)數(shù)。 - 至此為止旺矾，
Dealloc的執(zhí)行流程結(jié)束蔑鹦。
重寫setter
-(void)setBrand:(NSString *)brand{
//如果實(shí)例變量指向的地址和參數(shù)指向的地址不同
if (_brand != brand)
{
//將實(shí)例變量的引用計(jì)數(shù)減一
[_brand release];
//將參數(shù)變量的引用計(jì)數(shù)加一,并賦值給實(shí)例變量
_brand = [brand retain];
}
}
重寫getter
-(NSString *)brand{
//將實(shí)例變量的引用計(jì)數(shù)加1后,添加自動(dòng)減1
//作用,保證調(diào)用getter方法取值時(shí)可以取到值的同時(shí)在完全不需要使用后釋放
return [[_brand retain] autorelease];
}
重寫dealloc
//MRC下 手動(dòng)釋放內(nèi)存 可重寫dealloc但不要調(diào)用dealloc 會(huì)崩潰
-(void)dealloc{
[_string release];
//必須最后調(diào)用super dealloc
[super dealloc];
}
Memory LeaksAllocationsAnalyseDebug Memory GraphMLeaksFinder
泄露的內(nèi)存主要有以下兩種：
-
Leak Memory這種是忘記 Release 操作所泄露的內(nèi)存。 -
Abandon Memory這種是循環(huán)引用柬帕，無(wú)法釋放掉的內(nèi)存哟忍。
前四種都比較麻煩，需要不斷地調(diào)試運(yùn)行陷寝，第五種是騰訊閱讀團(tuán)隊(duì)出品锅很，效果好一些
