馮·諾依曼體系：運(yùn)算器 控制器 存儲器 輸入與輸出

內(nèi)存即存儲器呛伴，用來存儲指令與數(shù)據(jù)

注：哈佛體系與普林斯頓體系的不同，使用兩個獨(dú)立的存儲器模塊，分別存儲指令和數(shù)據(jù)，每個存儲模塊都不允許指令和數(shù)據(jù)并存褐鸥；使用獨(dú)立的兩條總線，分別作為CPU與每個存儲器之間的專用通信路徑赐稽，而這兩條總線之間毫無關(guān)聯(lián)叫榕。

物理地址：存儲器每一個字節(jié)單元給一個唯一的存儲器地址，即為物理地址又憨，又叫實(shí)際地址或絕對地址翠霍。

虛擬存儲系統(tǒng)：操作系統(tǒng)層面做了一個物理地址與邏輯地址之間的映射。使用虛擬地址蠢莺，作為讀寫的一部分寒匙。

1.程序可以使用一系列相鄰的虛擬地址來訪問物理內(nèi)存中不相鄰的大內(nèi)存緩沖區(qū)。

2.程序可以使用一系列虛擬地址來訪問大于可用物理內(nèi)存的內(nèi)存緩沖區(qū)躏将。當(dāng)物理內(nèi)存的供應(yīng)量變小時锄弱，內(nèi)存管理器會將物理內(nèi)存頁（通常大小為4KB）保存到磁盤文件。數(shù)據(jù)或代碼頁會根據(jù)需要在物理內(nèi)存與磁盤之間移動祸憋。

3.不同進(jìn)程使用的虛擬地址彼此隔離会宪。一個進(jìn)程中的代碼無法更改正在由另一進(jìn)程或操作系統(tǒng)使用的物理內(nèi)存。

解決兩個問題蚯窥，一是多個程序同時運(yùn)行掸鹅，二是占用很大內(nèi)存的程序塞帐。

一個程序在運(yùn)行時，實(shí)際要用到的指令和數(shù)據(jù)都是很有限的巍沙，不可能從頭到尾同時用葵姥。那么對于一個程序來說，假裝自己有非常大的空間句携，實(shí)際上只要有條理的把暫時要用到的部分放進(jìn)物理內(nèi)存供CPU訪問就好榔幸，這樣第二個問題解決了。那既然每個程序（進(jìn)程）只用一小塊矮嫉，那整個物理內(nèi)存就可以分給多個程序（進(jìn)程）用了削咆，第一個問題也迎刃而解。當(dāng)然蠢笋，這樣做的前提是拨齐，數(shù)據(jù)和指令的動態(tài)進(jìn)出，用完了的暫時不用的踢出內(nèi)存昨寞，需要用的及時加載進(jìn)來奏黑。

內(nèi)存泄漏：動態(tài)存儲分配的空間，在使用完畢后未釋放编矾，結(jié)果導(dǎo)致一直占用該內(nèi)存單元熟史，直到程序結(jié)束。

內(nèi)存溢出：沒有內(nèi)存可用窄俏。

內(nèi)存可細(xì)分五部分組成

代碼（指令）：靜態(tài)蹂匹，就是只讀的東西。

初始化數(shù)據(jù)：有初始值的變量，常量。

未初始化數(shù)據(jù)：只聲明未給值得變量万搔。

棧：程序運(yùn)行記錄，每個線程履植，也就是每個執(zhí)行序列各有一個，都是編譯時候能確定好的悄晃，這里面的數(shù)據(jù)可以不使用指針也不會丟玫霎。

堆：最靈活，動態(tài)分配和釋放妈橄，編譯時不能確定庶近，OC對象都存在堆里，通常都是用指針訪問 指針從線程棧中來眷蚓，但不獨(dú)屬于某個線程鼻种，誰分配誰釋放說的是堆上對象的管理。

IOS內(nèi)存管理

iOS的內(nèi)存管理也是在以上的大框架下

最大的不同就是物理內(nèi)存警告時

物理內(nèi)存警告時沙热，IOS會把能通過映射重新加載的內(nèi)容直接清理出內(nèi)存叉钥，對于不可再生的數(shù)據(jù)罢缸，iOS需要App進(jìn)程配合處理，向各進(jìn)程發(fā)送內(nèi)存警告要求配合釋放內(nèi)存投队，對于不能及時釋放足夠內(nèi)存的祖能，直接kill掉進(jìn)程，必要時甚至是前臺運(yùn)行的應(yīng)用蛾洛。

iOS內(nèi)存管理機(jī)制的原理是引用計(jì)數(shù)，引用計(jì)數(shù)簡單來說就是統(tǒng)計(jì)一塊內(nèi)存的所有權(quán)雁芙，當(dāng)這塊內(nèi)存被創(chuàng)建出來的時候轧膘，它的引用計(jì)數(shù)從0增加到1，表示有一個對象或指針持有這塊內(nèi)存兔甘，擁有這塊內(nèi)存的所有權(quán)谎碍，如果這時候有另外一個對象或指針指向這塊內(nèi)存，那么為了表示這個后來的對象或指針對這塊內(nèi)存的所有權(quán)洞焙，引用計(jì)數(shù)加1變?yōu)?蟆淀，之后若有一個對象或指針不再指向這塊內(nèi)存時，引用計(jì)數(shù)減1澡匪，表示這個對象或指針不再擁有這塊內(nèi)存的所有權(quán)熔任，當(dāng)一塊內(nèi)存的引用計(jì)數(shù)變?yōu)?，表示沒有任何對象或指針持有這塊內(nèi)存唁情，系統(tǒng)便會立刻釋放掉這塊內(nèi)存疑苔。

其中在開發(fā)時引用計(jì)數(shù)又分為ARC（自動內(nèi)存管理）和MRC（手動內(nèi)存管理）。ARC的本質(zhì)其實(shí)就是MRC甸鸟，只不過是系統(tǒng)幫助開發(fā)者管理已創(chuàng)建的對象或內(nèi)存空間惦费，自動在系統(tǒng)認(rèn)為合適的時間和地點(diǎn)釋放掉已經(jīng)失去作用的內(nèi)存空間，原理是一樣的抢韭。雖然ARC操作起來很方便薪贫，不但減少了代碼量，而且降低了內(nèi)存出錯的概率刻恭，但因?yàn)锳RC不一定會及時釋放瞧省，所以程序有時候可能會占用內(nèi)存較大。而MRC若做得好鳍贾，通過手動管理臀突，及時釋放掉不需要的內(nèi)存空間，便可保證程序長時間運(yùn)行在良好狀態(tài)上贾漏。

在MRC中會引起引用計(jì)數(shù)變化的關(guān)鍵字有：alloc候学，retain，copy纵散，release梳码，autorelease隐圾。（strong關(guān)鍵字只用于ARC，作用等同于retain）

alloc：當(dāng)一個類的對象創(chuàng)建掰茶，需要開辟內(nèi)存空間的時候暇藏，會使用alloc，alloc是一個類方法濒蒋，只能用類調(diào)用盐碱，它的作用是開辟一塊新的內(nèi)存空間，并使這塊內(nèi)存的引用計(jì)數(shù)從0增加到1沪伙，注意瓮顽，是新的內(nèi)存空間，每次用類alloc出來的都是一塊新的內(nèi)存空間围橡，與上一次alloc出來的內(nèi)存空間沒有必然聯(lián)系暖混，而且上一次alloc出來的內(nèi)存空間仍然存在，不會被釋放翁授。

retain：retain是一個實(shí)例方法拣播，只能由對象調(diào)用，它的作用是使這個對象的內(nèi)存空間的引用計(jì)數(shù)加1收擦，并不會新開辟一塊內(nèi)存空間贮配，通常于賦值是調(diào)用，如：

對象2=[對象1 retain]塞赂；表示對象2同樣擁有這塊內(nèi)存的所有權(quán)牧嫉。若只是簡單地賦值，如：對象2=對象1减途；那么當(dāng)對象1的內(nèi)存空間被釋放的時候酣藻，對象2便會成為野指針，再對對象2進(jìn)行操作便會造成內(nèi)存錯誤鳍置。

copy：copy同樣是一個實(shí)例方法辽剧，只能由對象調(diào)用，返回一個新的對象税产，它的作用是復(fù)制一個對象到一塊新的內(nèi)存空間上怕轿，舊內(nèi)存空間的引用計(jì)數(shù)不會變化，新的內(nèi)存空間的引用計(jì)數(shù)從0增加到1辟拷，也就是說撞羽，雖然內(nèi)容一樣，但實(shí)質(zhì)上是兩塊內(nèi)存衫冻，相當(dāng)于克隆诀紊，一個變成兩個。其中copy又分為淺拷貝隅俘、深拷貝和真正的深拷貝邻奠，淺拷貝只是拷貝地址與retain等同笤喳；深拷貝是拷貝內(nèi)容，會新開辟新內(nèi)存碌宴，與retain不一樣杀狡；真正的深拷貝是對于容器類來說的，如數(shù)組類贰镣、字典類和集合類（包括可變和不可變）呜象，假設(shè)有一個數(shù)組類對象，普通的深拷貝會開辟一塊新內(nèi)存存放這個對象碑隆，但這個數(shù)組對象里面的各個元素的地址卻沒有改變也就是說數(shù)組元素只是進(jìn)行了retain或者淺拷貝而已恭陡，并沒有創(chuàng)建新的內(nèi)存空間，而真正的深拷貝干跛，不但數(shù)組對象本身進(jìn)行了深拷貝，連數(shù)組元素都進(jìn)行了深拷貝祟绊，即為各個數(shù)組元素開辟了新的內(nèi)存空間楼入。

release：release是一個實(shí)例方法，同樣只能由對象調(diào)用牧抽，它的作用是使對象的內(nèi)存空間的引用計(jì)數(shù)減1嘉熊，若引用計(jì)數(shù)變?yōu)?則系統(tǒng)會立刻釋放掉這塊內(nèi)存。如果引用計(jì)數(shù)為0的基礎(chǔ)上再調(diào)用release扬舒，便會造成過度釋放阐肤，使內(nèi)存崩潰；

autorelease：autorelease是一個實(shí)例方法讲坎，同樣只能由對象調(diào)用孕惜，它的作用于release類似，但不是立刻減1晨炕，相當(dāng)于一個延遲的release衫画，通常用于方法返回值的釋放，如便利構(gòu)造器瓮栗。autorelease會在程序走出自動釋放池時執(zhí)行削罩，通常系統(tǒng)會自動生成自動釋放池（即使是MRC下），也可以自己設(shè)定自動釋放池

引用計(jì)數(shù)（reference counting）

OC中每一個對象有一個關(guān)聯(lián)的整數(shù)retainCount用于記錄對象的使用情況费奸，當(dāng)retainCount為0時弥激，對象被銷毀。

alloc copy new retain 等會使retainCount +1,

release會 -1

NSString 實(shí)際上是一個字符型常量愿阐，是沒有引用計(jì)數(shù)的

賦值操作是不會擁有對象的微服，引用計(jì)數(shù)不會加一，要持有對象需retain

引用計(jì)數(shù)不為0缨历，因?yàn)橐糜?jì)數(shù)為1的對象release時职辨，系統(tǒng)對該對象回收盗蟆，不做減一操作。

自動釋放池

不確定一個對象什么時候不再使用

autorelease 自動在未來釋放

原理：把對象添加到自動釋放池舒裤，當(dāng)自動釋放池銷魂時喳资，會對池中所有的對象發(fā)送release消息。

自動釋放池的創(chuàng)建

注：

1.自動釋放池只是給池中所有的對象發(fā)送release消息腾供，當(dāng)對象的引用計(jì)數(shù)>1時仆邓，對象無法銷毀。

2.autorelease不會改變對象的引用計(jì)數(shù)

ARC

ios5 引入ARC（Auto Reference Counting）

編譯時特性伴鳖，不是運(yùn)行時特性节值，更不是垃圾回收器

自動引用計(jì)數(shù)，在編譯時榜聂，自動加上retain release等搞疗，實(shí)現(xiàn)內(nèi)存管理。

ARC開啟:可以在工程選項(xiàng)中選擇Targets -> Compile Phases -> Compile Sources须肆，在里面找到對應(yīng)文件匿乃，添加flag: -fobjc-arc

關(guān)閉：-fno-objc-arc? ；打開：-fobjc-arc

ARC IOS5開始引入豌汇，現(xiàn)在絕大部分開發(fā)都是ARC模式幢炸，以下應(yīng)用主要是針對ARC模式下的應(yīng)用。

屬性的內(nèi)存管理

1.assign: 一般修飾基本數(shù)據(jù)類型

2.retain: release舊值拒贱，再retain新值

使用set方法宛徊，實(shí)質(zhì)上會先保留新值，再釋放舊值逻澳，再設(shè)置新值闸天，避免新舊值一樣時導(dǎo)致對象被釋放。

MRC寫法：

ARC寫法：

3.copy: release舊值斜做，再copy新值（copy內(nèi)容）

一般修飾 NSString号枕、NSArray、NSDictionary等需要保護(hù)其封裝性的對象陨享。尤其是在其內(nèi)容可變的情況下 因此會拷貝一份內(nèi)容給屬性使用葱淳，避免可能造成的對源內(nèi)容進(jìn)行改動

block一般使用copy修飾

4.weak ARC新引入 可代替assign,比assign多了一個特性（置nil）

delegate 一般用weak修飾，避免循環(huán)引用

set方法時抛姑，只設(shè)置新值

5.strong ARC新引入 可代替retain

block的內(nèi)存管理

1.循環(huán)引用

block一般用copy修飾赞厕，當(dāng)block又引用了對象的其他成員變量時，就會對這個變量本身產(chǎn)生強(qiáng)引用定硝，那么變量本身和它自己的block就形成了循環(huán)引用皿桑。

__weak typeof (self) weakSelf = self;

ARC下要生成一個對自身的弱引用，表示block別再對self對象retain了，避免循環(huán)引用

2.block內(nèi)部變量

1.block不能改變局部變量诲侮，要改變時需加__block修飾

2.block可改變?nèi)肿兞?/p>

3.static變量也可在block中修改

內(nèi)存問題的分析解決

1.僵尸對象和野指針

僵尸對象：內(nèi)存被回收的對象

野指針：指向僵尸對象的指針镀虐，向野指針發(fā)送消息對導(dǎo)致崩潰EXC_BAD_ACCESS

1 在product－scheme－edit scheme－diagnostics中將enable zombie objects勾選上，下次再出現(xiàn)這樣的錯誤就可以準(zhǔn)確定位了沟绪。

2 在Xcode－open developer tool－Instruments打開工具集刮便，選擇Zombies工具可以對已安裝的應(yīng)用進(jìn)行僵尸對象檢測。

2.循環(huán)引用

1）在product－Analyze中使用靜態(tài)分析來檢測代碼中可能存在循環(huán)引用的問題绽慈。

2）在Xcode－open developer tool－Instruments打開工具集恨旱，選擇Leaks工具可以對已安裝的應(yīng)用進(jìn)行內(nèi)存泄漏檢測，此工具能檢測靜態(tài)分析不會提示坝疼，但是到運(yùn)行時才會出現(xiàn)的內(nèi)存泄漏問題搜贤。

3.循環(huán)中對象占用內(nèi)存大

循環(huán)內(nèi)產(chǎn)生大量的臨時對象，直至循環(huán)結(jié)束才釋放钝凶，可能導(dǎo)致內(nèi)存泄漏仪芒。

解決方法：在循環(huán)中創(chuàng)建自己的autoReleasePool，及時釋放占用內(nèi)存大的臨時變量耕陷，減少內(nèi)存占用峰值掂名。

4.內(nèi)存泄漏

通過Analyze來進(jìn)行靜態(tài)代碼檢查，以發(fā)現(xiàn)在語法上顯而易見的內(nèi)存泄露問題

內(nèi)存泄露是運(yùn)行時的問題啃炸，這時可用Instruments中的Allocation和Leaks來不斷重復(fù)操作App铆隘，發(fā)現(xiàn)和定位內(nèi)存泄露點(diǎn)

5.過度釋放

原則上都會直接crash（然而由于某些特殊的情況卓舵，不會馬上crash）南用。

對于這種問題，可以直接使用Zombie掏湾，當(dāng)過度釋放發(fā)生時會立即停在發(fā)生問題的位置裹虫，同時結(jié)合內(nèi)存分配釋放歷史和調(diào)用棧，可以發(fā)現(xiàn)問題融击。

至于上文提到的程序不會crash的原因筑公，其實(shí)有很多。

1.對象內(nèi)存釋放時尊浪，所用內(nèi)存并沒有完全被擦除匣屡，仍有舊對象部分?jǐn)?shù)據(jù)可用

2.原內(nèi)存位置被寫入同類或同樣結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)