Swift内存管理

内存分配

堆

堆是完全二叉树，底层节点填充是按照从左到右的顺序进行，Swift的堆是通过双向链表实现的，由于堆可以reatin和release，所以很容易使内存不连续，采用链表的形式是为了将内存连起来，release通过链表来整合空间

Weak

Swift4.0以前是对象强引用技术为0后，看弱引用技术来决定是否保留释放对象所占用内存，如果引用计数不为0，那么内存还会保留原来的内存，知道引用计数为0才会被清理掉，，为了避免这总情况，新版Swift引入了SideTable，让对象弱引用指针指向对应的sidetable，这样做的好处是僵尸对象长期占用内存的情况，不需要保留僵尸对象，只保留引用计数和指向源对象指针内存占用空间小

栈

栈的结构比较简单只有push和pop，内存上只需要维护栈末端指针即可，

派发机制

Swift派发目的是为了让cpu知道被调用函数在哪里，Swift支持 直接派发、函数表派发、消息机制派发这三种机制。

直接派发

C++使用的是直接派发，这样做的优势是调用指令少，缺点是缺少动态性

函数表派发

Java使用的派发方式是函数表派发，通过Final修饰的方法为直接派发，而函数表派发具有动态性，一个类会用数组来存储函数指针，重写父类函数会替代以前的函数
举个例子

class Fish {
    func swim() {}
    func eat() {}
}

class FlyingFish: Finsh {
    override func eat() {}
   func fly() {}
}

编译器会给Fish和FlyingFish分别创建函数表，在Fish函数里有swim和eat函数没再FlyingFish函数里有父类Fish的Swim和覆盖了父类eat方法的函数以及新的fly函数

函数被调用有点读取对象的函数表，再根据该函数的偏移量的导函数地址在跳转到相应地址去，比直接派发慢

消息机制派发

消息机制派发是在运行时可以改变函数的行为，kvo是对这种机制的运用，oc使用的是动态派发机制，c用的是直接派发，所以c的性能高，Swift可以通过dynamic方式使其支持动态派发，当一个消息被派发程序就需要按照集成关系向上查找被调用的函数，但是这样做效率不高，所以通过缓存来提高效率，这样查找性能就和函数派发差不多了

派发使用场景

值类型使用的是直接派发
类和协议的extension是直接派发
类和协议的初始化使用的是函数表派发
@objc extension 使用的是消息机制派发

派发方式如下所示

final： 让类里的函数使用直接派发，这样该函数没有动态性程序运行也无法读取到这个函数
dynamic： 让类里的函数使用消息机制转发可以重载extension函数，
Swift会在派发上做优化，如果函数没有重载那么会用直接派发方式，如果属性绑定kvo，那么他的get set 方法可能会被优化成直接派发，从而导致kvo失效，所以需要加上dynamic来保证kvo有效。

基本数据内存管理/结构体内存管理

结构体和基本数据类型编译时就可以确定内存大小，所以程序运行时不需要额外内存空间因此函数调用就是直接传地址

内存对齐
操作系统在编译的过程中，会以结构体中成员的最大值作为其对齐的值，这是因为操作系统在数据读取的时候，其实并不是一个字节一个字节进行读取的，而是一段一段进行读取，我们假如是4bytes。假如我们要读取一个int，这个int是从第1位到第4位。那么读取的时候会发生什么事情呢？首先我们需要先读第一块数据，然后读取后三位的数据。接下来，读取第二块数据，然后只取第一位的数据。最后将两次的数据组合起来，就是我们想要的一个数据。对于操作系统来说，这种处理数据的方式并不是特别地高效。我们都知道，在计算机领域，有一个特别有名的优化手段，就是空间换时间。我们通过内存对齐，直接跳过部分空的字节，然后一次性读取所需数据。内存对齐的规则如下，基本类型的对齐值，其实就是他们的sizeof值。而结构体的对齐值，就是结构体中最大的对齐值。

那么，知道内存对齐了之后，有什么作用呢？假如我们的一个结构体有1个int，两个char, 那么不同的排列顺序，会造成结构体的大小不一致。

我们注意到，不同的排列顺序最终会让结构体占用不同的内存。虽然这些只是非常小的细节，但是在开发过程中，假如我们能够注意到这些细节，必将事半功倍。

class 内存管理

类本身实在对堆上进行分配的，在Heap上还需要保存class的Type信息，Type信息有个函数表，类的函数在派发的时候会按照函数表派发，子类需要继承父类时只要在type里记录自己信息即可

协议/泛型 内存管理

存储在一个existential container容器中，该容器的大致结构是{ heapObject, metadata, PWT }