內(nèi)存分配
instruments 里面的leaks和allocation

OC 內(nèi)存管理

1.基本原理

1.1 為什么要進行內(nèi)存管理

由于移動設(shè)備的內(nèi)存極其有限筷凤，所以每個APP所占的內(nèi)存也是有限制的刻剥，當app所占用的內(nèi)存較多時，系統(tǒng)就會發(fā)出內(nèi)存警告臣嚣，這時需要回收一些不需要再繼續(xù)使用的內(nèi)存空間，比如回收一些不再使用的對象和變量等洁墙。
下列行為都會增加一個app的內(nèi)存占用

• 創(chuàng)建一個OC對象
• 定義一個變量
• 調(diào)用一個函數(shù)或者方法

管理范圍：任何繼承NSObject的對象剿配，對其他的基本數(shù)據(jù)類型無效。
本質(zhì)原因是因為對象和其他數(shù)據(jù)類型在系統(tǒng)中的存儲空間不一樣咽斧，其它局部變量主要存放于棧中堪置，而對象存儲于堆中，當代碼塊結(jié)束時這個代碼塊中涉及的所有局部變量會被回收张惹，指向?qū)ο蟮闹羔樢脖换厥?此時對象已經(jīng)沒有指針指向舀锨，要是依然存在于內(nèi)存中，會造成內(nèi)存泄露宛逗。

1.2 對象的基本結(jié)構(gòu)

每個OC對象都有自己的引用計數(shù)器坎匿，是一個整數(shù)表示對象被引用的次數(shù)，即現(xiàn)在有多少東西在使用這個對象雷激。對象剛被創(chuàng)建時替蔬，默認計數(shù)器值為1，當計數(shù)器的值變?yōu)?時屎暇，則對象銷毀承桥。
在每個OC對象內(nèi)部，都專門有4個字節(jié)的存儲空間來存儲引用計數(shù)器根悼。

1.3 引用計數(shù)器的作用

判斷對象要不要回收的唯一依據(jù)就是計數(shù)器是否為0凶异，若不為0則存在。為0則調(diào)用dealloc函數(shù)挤巡。

1.4 操作

給對象發(fā)送消息剩彬，進行相應的計數(shù)器操作。
Retain消息：使計數(shù)器+1，改方法返回對象本身
Release消息：使計數(shù)器-1（并不代表釋放對象）
retainCount消息：獲得對象當前的引用計數(shù)器值

1.5 對象的銷毀

當一個對象的引用計數(shù)器為0時，那么它將被銷毀驮瞧，其占用的內(nèi)存被系統(tǒng)回收叹括。
當對象被銷毀時，系統(tǒng)會自動向?qū)ο蟀l(fā)送一條dealloc消息绍坝，一般會重寫dealloc方法徘意，在這里釋放相關(guān)的資源，dealloc就像是對象的“臨終遺言”轩褐。一旦重寫了dealloc方法就必須調(diào)用[super dealloc]椎咧，并且放在代碼塊的最后調(diào)用（不能直接調(diào)用dealloc方法）。
一旦對象被回收了，那么他所占據(jù)的存儲空間就不再可用勤讽，堅持使用會導致程序崩潰（野指針錯誤）蟋座。

2.相關(guān)概念和使用注意

野指針錯誤：訪問了一塊壞的內(nèi)存（已經(jīng)被回收的，不可用的內(nèi)存）脚牍。
僵尸對象：所占內(nèi)存已經(jīng)被回收的對象向臀，僵尸對象不能再被使用。（打開僵尸對象檢測）

空指針：沒有指向任何東西的指針（存儲的東西是0,null诸狭，nil）券膀，給空指針發(fā)送消息不會報錯
注意：不能使用[p retaion]讓僵尸對象起死復生。

3.內(nèi)存管理原則

3.1原則

只要還有人在使用某個對象驯遇，那么這個對象就不會被回收芹彬；
只要你想使用這個對象，那么就應該讓這個對象的引用計數(shù)器+1叉庐；
當你不想使用這個對象時舒帮，應該讓對象的引用計數(shù)器-1；

• 誰創(chuàng)建陡叠，誰release
  如果你通過alloc,new,copy來創(chuàng)建了一個對象会前，那么你就必須調(diào)用release或者autorelease方法
  不是你創(chuàng)建的就不用你去負責
• 誰retain，誰release**
  只要你調(diào)用了retain匾竿，無論這個對象時如何生成的瓦宜，你都要調(diào)用release
• 總結(jié)
  有始有終，有加就應該有減岭妖。曾經(jīng)讓某個對象計數(shù)器加1临庇，就應該讓其在最后-1.

3.2 多對象管理

單個對象的內(nèi)存管理, 看起來非常簡單。如果對多個對象進行內(nèi)存管理, 并且對象之間是有聯(lián)系的, 那么管理就會變得比較復雜

其實, 多個對象的管理思路 跟 很多游戲的房間管理差不多
比如斗地主 \ QQ堂

有一個房間昵慌，有人要用假夺，一號使用retaincount+1 ，release下斋攀，二號使用同理已卷。當沒人使用的話，釋放房間
總的來說, 有這么幾點管理規(guī)律

只要還有人在用某個對象淳蔼，那么這個對象就不會被回收
只要你想用這個對象侧蘸，就讓對象的計數(shù)器+1
當你不再使用這個對象時，就讓對象的計數(shù)器-1

4.內(nèi)存管理代碼規(guī)范

只要調(diào)用了alloc鹉梨，就必須有release(autorelease)

4.1 基本數(shù)據(jù)類型：直接復制

-（void）setAge:(int)age
{
_age=age;
}

4.2 OC對象類型

-（void）setCar:(Car *)car
{
//1.先判斷是不是新傳進來的對象
If(car!=_car)
{
//2 對舊對象做一次release
[_car release];//若沒有舊對象讳癌，則沒有影響
//3.對新對象做一次retain
_car=[car retain];
}
}

4.3 dealloc方法的代碼規(guī)范

• 一定要[super dealloc]，而且要放到最后
• 對self（當前）所擁有的的其他對象做一次release操作

-（void）dealloc
{
[_car release];
[super dealloc];
}

下面代碼都會引發(fā)內(nèi)存泄露

p.dog = [[Dog alloc] init];

[[Dog alloc] init].weight = 20.8;

5. @property的參數(shù)

5.1內(nèi)存管理相關(guān)參數(shù)

Retain:對對象release舊值存皂，retain新值（適用于OC對象類型）完整的set方法晌坤，管理內(nèi)存的參數(shù)
Assign:直接賦值（默認，不寫參數(shù)的都是assign，適用于非oc對象類型骤菠，這樣對位于棧的系統(tǒng)自動生成的變量）
Copy:release舊值它改，copy新值,用于NSString\block等類型

ARC中的@property
strong : 用于OC對象, 相當于MRC中的retain
weak : 用于OC對象, 相當于MRC中的assign
assign : 用于基本數(shù)據(jù)類型, 跟MRC中的assign一樣
copy : 一般用于NSString, 跟MRC中的copy一樣

是否要生成set方法（若為只讀屬性，則不生成）
Readonly:只讀商乎，只會生成getter的聲明和實現(xiàn)
Readwrite:默認的搔课，同時生成setter和getter的聲明和實現(xiàn)

多線程管理（蘋果在一定程度上屏蔽了多線程操作）
Nonatomic:高性能，一般使用這個
Atomic:低性能

5.2 Set和get方法的名稱

修改set和get方法的名稱截亦，主要用于布爾類型爬泥。因為返回布爾類型的方法名一般以is開頭，修改名稱一般用在布爾類型中的getter崩瓤。
@propery(setter=setAbc,getter=isRich) BOOL rich;
BOOL b=p.isRich;// 調(diào)用

6. 內(nèi)存管理中的循環(huán)引用問題以及解決

案例：每個人有一張身份證袍啡，每張身份證對應一個人，不能使用#import的方式相互包含却桶，這就形成了循環(huán)引用境输。
新的關(guān)鍵字：
@class 類名；——解決循環(huán)引用問題颖系，提高性能嗅剖；
@class僅僅告訴編譯器，在進行編譯的時候把后面的名字作為一個類來處理嘁扼。
@class的作用：聲明一個類信粮，告訴編譯器某個名稱是一個類

那么我們怎么使用@class，

1. 在.h文件中使用@class來聲明類
2. 在.m文件中真正要使用到的時候趁啸，使用#import來包含類中的所有東西

兩端循環(huán)引用的解決方法

循環(huán)retain的場景
比如A對象retain了B對象强缘，B對象retain了A對象

循環(huán)retain的弊端
這樣會導致A對象和B對象永遠無法釋放

循環(huán)retain的解決方案
當兩端互相引用時，應該一端用retain不傅、一端用assign（使用assign的在dealloc中也不用再release）

7 Autorelease

7.1 基本用法

1. 會將對象放到一個自動釋放池中
2. 當自動釋放池被銷毀時旅掂，會對池子里的所有對象做一次release
3. 會返回對象本身
4. 調(diào)用完autorelease方法后，對象的計數(shù)器不受影響（銷毀時影響）

7.2 好處

• 不需要再關(guān)心對象釋放的時間
• 不需要再關(guān)心什么時候調(diào)用release

7.3 錯誤寫法

連續(xù)調(diào)用多次autorelease访娶，釋放池銷毀時執(zhí)行兩次release(-1嗎商虐？)

Alloc之后調(diào)用了autorelease，之后又調(diào)用了release崖疤。

7.4 自動釋放池

在ios程序運行過程中秘车，會創(chuàng)建無數(shù)個池子，這些池子都是以棧結(jié)構(gòu)（先進后出）存在的戳晌。
當一個對象調(diào)用autorelease時鲫尊，會將這個對象放到位于棧頂?shù)尼尫懦刂?/p>

7.5 Autorelease注意

1. 系統(tǒng)自帶的方法中痴柔，如果不包含alloc new copy等沦偎，則這些方法返回的對象都是autorelease的，如[NSDate date]；
2. 開發(fā)中經(jīng)常會寫一些類方法來快速創(chuàng)建一個autorelease對象豪嚎，創(chuàng)建對象時不要直接使用類名搔驼，而是使用self
3. 占用內(nèi)存較大的對象，不要隨便使用autorelease侈询，應該使用release來精確控制;而占用內(nèi)存較小的對象使用autorelease舌涨，沒有太大的影響

8. ARC內(nèi)存管理機制

8.1 ARC的判斷準則

只要沒有強指針指向?qū)ο螅瑢ο缶蜁会尫拧?/p>

8.2 指針分類

• 強指針：默認的情況下扔字，所有的指針都是強指針囊嘉，關(guān)鍵字strong
• 弱指針：___weak關(guān)鍵字修飾的指針

聲明一個弱指針如下：___weak Person *p;
ARC中，只要弱指針指向的對象不在了革为，就直接把弱指針做清空操作扭粱。

___weak Person * p= [[Person alloc] init];

不合理，對象一創(chuàng)建出來就被釋放掉震檩，對象釋放掉后琢蛤，ARC把指針自動清零。
ARC中在property處不再使用retain,而是使用strong抛虏，在dealloc中不需要再[super dealloc]博其。
@property（nonatomic,strong）Dog *dog;// 意味著生成的成員變量_dog是一個強指針，相當于以前的retain迂猴。

如果換成是弱指針慕淡，則換成weak，不需要加 ____ 沸毁。

8.3 ARC的特點總結(jié)

1. 不允許調(diào)用release儡率，retain，retainCount
2. 允許重寫dealloc,但是不允許調(diào)用[super dealloc]
3. @property的參數(shù)：
   Strong:相當于原來的retain（適用于OC對象類型）以清，成員變量是強指針
   Weak:相當于原來的assign,(適用于oc對象類型)儿普，成員變量是弱指針
   Assign：適用于非OC對象類型（基礎(chǔ)類型）

8.4 NSString的retainCount

** 提示：字符串是特殊的對象，但不需要使用release手動釋放掷倔，這種字符串對象默認就是autorelease的眉孩，不用額外的去管內(nèi)存，存放到堆中勒葱。 **

//1. 字符串常量
NSString *str1 = @"string";
NSLog(@"str1: %ld",[str1 retainCount]); // -1或18446744073709551615（即UINT_MAX ( Maximum value an `unsigned int')）

//因為"str"為字符串常量浪汪，系統(tǒng)不會收回，也不會對其作引用計數(shù)凛虽，即使我們對str如何retain或release死遭。就是為-1.
 
//2. stringWithFormat
NSString *str2 = [NSString stringWithFormat:@"%s", "test"];
NSLog(@"str2:%ld",[str2 retainCount]); // 1
//使用stringWithFormat創(chuàng)建的NSString為變量，系統(tǒng)會進行引用計數(shù)凯旋。  以前為1呀潭，現(xiàn)在為-1.
 
//3. stringWithString
stringWithString這個方法比較特別：它的retainCount取決于它后面跟的string對象

NSString *str3 = [NSString stringWithString:@"test"];
NSString *str4 = [NSString stringWithString:[NSString stringWithFormat:@"test,%d  ,%d",1,3]];
NSLog(@"str3:%ld",[str3 retainCount]); // -1
NSLog(@"str4:%ld",[str4 retainCount]); // 2
//可以看到第一個為"常量"對象钉迷，其retainCount方法的實現(xiàn)返回的是maxIntValue。
//第二個為2钠署，這個方法生成的只是一個對另一個對象的引用糠聪。一個對象實例，兩次的stringWithString谐鼎，它的retainCount為2舰蟆，同時都被當前的AutoreleasePool管理。

8.5 補充

** 讓程序兼容ARC和非ARC部分狸棍。轉(zhuǎn)變?yōu)榉茿RC -fno-objc-arc 轉(zhuǎn)變?yōu)锳RC的身害， -f-objc-arc 。**
ARC也需要考慮循環(huán)引用問題：一端使用retain草戈，另一端使用assign题造。

set  
int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        Person *p = [Person new];
        Car *car = [Car new];
        car.speed = 100;
        [p setCar:car];
        [p drive];
        
        [car release];
        
        /*
        //重復調(diào)用，已經(jīng)釋放了猾瘸，要改加上if語句去進行判斷
        [p setCar:car];
        [p drive];
        */
        
        Car *car2 = [Car new];
        car2.speed = 200;
        [p setCar:car2];
        
        
        [p drive];
        [car2 release];
        [p  release];


    }
    return 0;
}  

#import <Foundation/Foundation.h>
#import "Car.h"
@interface Person : NSObject
{
    Car *_car;
    NSString *_name;
}

- (void)setName:(NSString *)name;
- (NSString *)name;
- (void)setCar:(Car *)car;
- (Car *)car;
- (void)drive;
@end  

#import "Person.h"

@implementation Person
- (void)dealloc{
    //目的是要保證在p對象存在的時候界赔，car對象一定存在
    //對象p被銷毀的時候
    [_car release];
    [_name release];
    [super dealloc];
    NSLog(@"被釋放了");
}

- (void)setName:(NSString *)name{
    if (_name != name) {
        [_name release];
        _name = [name retain];
    }

}
- (NSString *)name
{
    return _name;
}


- (void)setCar:(Car *)car{
    //第一次是空，所以release無所謂牵触，第二次減一淮悼，要是不release的話，會造成內(nèi)存泄露的問題揽思。
    //car retainCount= 1
    if (_car != car) {
    [car release];
    }
   
    //car2 2
    _car = [car retain];//引用計數(shù)加1 袜腥，返回self
}
- (void)drive{
    [_car run];
}
@end  

#import <Foundation/Foundation.h>

@interface Car : NSObject
@property int speed;

- (void)run;
@end  

#import "Car.h"

@implementation Car
- (void)dealloc{
    [super dealloc];
    NSLog(@"被釋放了  %d",_speed);
}
- (void)run{
    NSLog(@"I can run");
}
@end

9. runtime 機制

9.1 run time 相關(guān)原理

對于runtime機制，在網(wǎng)上找到的資料大概就是怎么去用這些東西钉汗，以及查看runtime.h頭文件中的實現(xiàn)羹令，當然這確實是一種很好的學習方法，但是损痰，其實我們還是不會知道runtime底層編譯成C++語言之后做了什么福侈？ 查到一個大牛給資料，頓時對runtime有了一定認識卢未！

我們隨便寫一個小程序肪凛，代碼如下： person類頭文件如下，

<!-- lang: cpp -->
#import <Foundation/Foundation.h>

@interface Person : NSObject
@property (nonatomic, strong) NSString *name; 
@property (nonatomic, assign) int age;

@end

main.m文件如下
<!-- lang: cpp -->
int main(int argc, const char * argv[])

{
Person *p = [[Person alloc] init];
NSString *str = @"zhangsan";
p.name = str;
// p.name 等價于
[p setName:str];
p.age = 20;
return 0;

}

然后我們打開終端辽社，在命令行找到cd到文件目錄伟墙，然后中輸入：
clang -rewrite-objc main.m

命令可以將main.m編譯成C++的代碼，改成不同的文件名滴铅，就會生成不同的c++代碼 這是就生成了main.cpp這個c++文件戳葵，打開文件代碼 查看該main.cpp最底下的main函數(shù)， 這樣我們就可以看到底層具體實現(xiàn)的方式汉匙！
這時拱烁，我們就需要知道這些方法：
**
objc_msgSend 可以給對象發(fā)送消息
objc_getClass(“Person”) 可以獲取到指定名稱的對象
sel_registerName(“alloc”) 可以調(diào)用到對象的方法
**

通過查看生蚁，c++代碼，我們得出結(jié)論：
使用objc_msgSend函數(shù)邻梆，給objc_getClass函數(shù)實例化的對象發(fā)送sel_registerName獲取到的方法 這么一個消息 代碼是給人看的守伸，順帶讓機器實現(xiàn)功能绎秒。
日常的程序開發(fā)過程中浦妄，要少用runtime，
那什么時候會使用runtime呢见芹？ runtime應用的時機：
1> 當需要非常高的性能開發(fā)時剂娄，使用runtime，注釋：oc的代碼已經(jīng)無法滿足性能需求
2> 當我們對系統(tǒng)內(nèi)部的實現(xiàn)很好奇的時候玄呛，可以用clang反編譯成c++去看底層的實現(xiàn)機制阅懦！

項目講解的是runtime的底層實現(xiàn)原理， 如果想要知道runtime是怎么用的徘铝，可以查看runtime.h頭文件查看耳胎！ 以下是runtime機制方法的一些使用方法介紹，希望對大家有用惕它！
相關(guān)技術(shù)文檔：
http://www.tuicool.com/articles/uimInm http://blog.csdn.net/lengshengren/article/details/17764135

9.2runtime 的相關(guān)實現(xiàn)

首先怕午，第一個問題，

1. runtime實現(xiàn)的機制是什么?

runtime是一套比較底層的純C語言API, 屬于1個C語言庫, 包含了很多底層的C語言API淹魄。 在我們平時編寫的OC代碼中, 程序運行過程時, 其實最終都是轉(zhuǎn)成了runtime的C語言代碼, runtime算是OC的幕后工作者比如說郁惜，下面一個創(chuàng)建對象的方法中， 舉例: OC :

 [[MJPerson alloc] init] 
runtime : 
objc_msgSend(objc_msgSend(“MJPerson” , “alloc”), “init”)

2. runtime 用來干什么呢甲锡？兆蕉？用在那些地方呢？怎么用呢缤沦？

runtime是屬于OC的底層, 可以進行一些非常底層的操作(用OC是無法現(xiàn)實的, 不好實現(xiàn))

• 在程序運行過程中, 動態(tài)創(chuàng)建一個類(比如KVO的底層實現(xiàn))
• 在程序運行過程中, 動態(tài)地為某個類添加屬性\方法, 修改屬性值\方法
• 遍歷一個類的所有成員變量(屬性)\所有方法

例如：我們需要對一個類的屬性進行歸檔解檔的時候?qū)傩蕴貏e的多虎韵，這時候，我們就會寫很多對應的代碼缸废，但是如果使用了runtime就可以動態(tài)設(shè)置劝术！

例如，PYPerson.h的文件如下所示

import

@interface PYPerson : NSObject 
@property (nonatomic, assign) int age; 
@property (nonatomic, assign) int height;
@property (nonatomic, copy) NSString *name; 
@property (nonatomic, assign) int age2; 
@property (nonatomic, assign) int height2; 
@property (nonatomic, assign) int age3; 
@property (nonatomic, assign) int height3; 
@property (nonatomic, assign) int age4; 
@property (nonatomic, assign) int height4;
@end

而PYPerson.m實現(xiàn)文件的內(nèi)容如下

#import "PYPerson.h"

import
@implementation  PYPerson
- (void)encodeWithCoder:(NSCoder *)encoder {
 unsigned int count = 0; 
Ivar *ivars = class_copyIvarList([PYPerson class], &count);

for (int i = 0; i<count; i++) {

// 取出i位置對應的成員變量Ivar ivar = ivars[i];
// 查看成員變量const char *name = ivar_getName(ivar);
// 歸檔NSString *key = [NSString stringWithUTF8String:name];
id value = [self valueForKey:key];
[encoder encodeObject:value forKey:key];
}
free(ivars); 
}

(id)initWithCoder:(NSCoder *)decoder { 
if (self = [super init]) {
unsigned int count = 0;
Ivar *ivars = class_copyIvarList([PYPerson class], &count);for (int i = 0; i<count; i++) { 
// 取出i位置對應的成員變量 Ivar ivar = ivars[i]; 
// 查看成員變量 const char *name = ivar_getName(ivar);
 // 歸檔 NSString *key = [NSString stringWithUTF8String:name]; id value = [decoder decodeObjectForKey:key]; 
// 設(shè)置到成員變量身上 [self setValue:value forKey:key];}free(ivars);

}
 return self; 
}

@end

這樣我們可以看到歸檔和解檔的案例其實是runtime寫下的.

學習runtime機制首先要了解下面幾個問題

1. 相關(guān)的頭文件和函數(shù)
   利用頭文件呆奕，我們可以查看到runtime中的各個方法养晋！

2. 相關(guān)應用
   NSCoding(歸檔和解檔, 利用runtime遍歷模型對象的所有屬性)
   字典 –> 模型 (利用runtime遍歷模型對象的所有屬性, 根據(jù)屬性名從字典中取出對應的值, 設(shè)置到模型的屬性上)
   KVO(利用runtime動態(tài)產(chǎn)生一個類)
   用于封裝框架(想怎么改就怎么改) 這就是我們runtime機制的只要運用方向

3. 相關(guān)函數(shù)
   objc_msgSend : 給對象發(fā)送消息
   class_copyMethodList : 遍歷某個類所有的方法
   class_copyIvarList : 遍歷某個類所有的成員變量
   class_….. 這是我們學習runtime必須知道的函數(shù)！

4. 必備常識 1> Ivar : 成員變量 2> Method : 成員方法 從上面例子中我們看到我們定義的成員變量梁钾，如果要是動態(tài)創(chuàng)建方法绳泉，可以使用Method.