iOS 中应对内存泄漏

instruments 检查内存泄漏

苹果原生支持的工具，在开发模式下调试性能，但无法和自动化，CI进行结合。

1. 在xcode中对当前项目执行Profile，打开leak模板
2. 在leak中选择对应的设备和程序，点运行，如下图

leak01.png

在导航栏中可以输入关键字筛选数据，在实际使用中，我们可以对一个页面退出后，若该页面中相关内存分配还没清空，这时候就发生内存泄漏了。

AddressSanitizer

使用AddressSanitizer分析内存泄漏。AddressSanitizer开启之后，在debug过程中，如果遇到EXC_BAD_ACCESS的问题，Xcode会自动中断，抛出异常。AddressSanitizer的原理是当程序创建变量分配一段内存时，将此内存后面的一段内存也冻结住，标识为中毒内存。当程序访问到中毒内存时（越界访问），就会抛出异常，并打印出相应log信息。调试者可以根据中断位置和的log信息，识别bug。如果变量释放了，变量所占的内存也会标识为中毒内存，这时候访问这段内存同样会抛出异常（访问已经释放的对象）。

实验2.png

下面制造一个访问野指针的场景，array被释放后，继续使用

访问野指针.png

此时使用AddressSanitizer，可以看到使用野指针的地方抛出了异常。

addressSanitizer00.png

此时复制其地址，在XCode中Debug->Debug Workflow->View Memory，查看该内存的使用情况，可以看到array已经被释放。

addressSanitizer.png

NSZombieEnabled

可以定位一些EXC_BAD_ACCESS问题，在对象被错误释放的情况下，可以定位到具体的错误使用被已被释放内存的对象。zombie的原理是用生成僵尸对象来替换dealloc的实现，当对象引用计数为0的时候，将需要dealloc的对象转化为僵尸对象。如果之后再给这个僵尸对象发消息，则抛出异常，并打印出相应的信息
具体的设置，product->edit scheme->argument 下的Environment Variables。添加环境变量，NSZombieEnabled值为YES即可。在XCode8中在edit scheme中diagnositics中勾选Zombie Objects。如下图

zombie勾选.png

同上制造访问野指针的场景，看到下图，可以看到有message发给已经被dealloc的对象，导致异常。

zombie_结果.png

compiler flags

undefined-trap可以检测出程序中的不明确行为，如数据溢出等。如下图所示当数据发生溢出时，系统会抛出异常。

数据溢出.png

All Exceptions

当crash停在main中时，可能是EXC_CRASH（SIGABRT）或EXC_BAD_ACCESS（SIGBUG/SIGSEGV）导致的。可以在全局加断点的方式来查看是哪一行导致了crash。
下面制造一个crash，如下图：

crash01.png

此时运行，会报错，如下图：

crash01_result01.png

此时选择All Exception，就可以看到具体哪行crash了

all_exception.png

crash_01_result02.png

静态检查

在product中选择Analyze。可以检查出明显没有释放的内存，主要在两种场景中使用，
MRC文件中忘记release或者autorelease，C方式申请内存中忘记释放内存，遗漏了free。
在关闭ARC的情况下，打开product->Analyze，可以看到下图，图中蓝色标记的为有问题的地方。

analyze.png

method_exchangeImplementations

使用method_exchangeImplementations接管alloc和dealloc，记录每一次内存分配和地址，再遍历堆区，全局区，栈区的指针变量，进行比较，找出没有指针变量指向的内存地址。（这个好像比较高阶，还没实验成功）