iOS 内存管理

一.内存布局以及结构

1.1内存布局

内存布局.png

stack（栈区）：由编译器自动分配释放，存放函数的参数值，局部变量等。
heap（堆区） :通过alloc等分配的对象,一般由程序员分配释放。
bss 未初始化的全局变量等
data 已初始化的全局变量等
text 程序代码

1.2内存管理方案

内存管理方案有3种：
TaggedPointer （小对象，nsnumber等）
NONPOINTER_ISA
散列表（包含弱引用表和引用计数表）

散列表方式1.png

散列表方式2.png

分离锁.png

question:为什么不是一个SideTable,而是多个SideTable组成一个SideTables数据结构？

如果只有一个SideTable，相当于内存中所有对象的引用计数或弱引用都在一个表里，如果操作引用计数进行修改。多个线程进行操作需要进行加锁处理。就会有效率问题。为了解决这个问题，系统引入了分离锁的方案。

怎样实现快速分流？
通过Hash表（Side Tables的本质是一张Hash表）。

1.3引用计数管理

alloc实现：

经过一系列调用，最终调用了C函数的calloc
此时并没有设置引用计数为1

retain实现

retain实现.png

release实现

release实现.png

retainCount实现

retainCount实现.png

dealloc实现

dealloc实现.png

1.4自动释放池

image.png

二.常见问题

1.MRC和ARC的区别？

MRC：
手动引用计数管理对象的内存

ARC：
自动引用计数管理对象的内存
ARC是LLVM（编译器）和Runtime协作来进行自动引用计数的内存管理。
禁止手动调用retain/release/retainCount/dealloc
ARC中新增weak，strong属性关键字。

系统是怎样将一个weak变量添加到弱引用表中的？

被声明为__weak的对象指针，经过编译器编译后会调用objc_initWeak()方法，经过一系列函数调用，最终会在
weak_register_no_lock()函数中进行弱引用变量的添加。具体添加的位置是通过哈希算法进行位置查找的。

2.为系统是怎样将一个weak变量添加到弱引用表中的？

被声明为__weak的对象指针，经过编译器编译后会调用objc_initWeak()方法，经过一系列函数调用，
最终会在weak_register_no_lock()函数中进行弱引用变量的添加。具体添加的位置是通过哈希算法进行位置查找的。

如果查找对应位置中有 当前对象所对应的弱引用数组，我们把新的弱引用变量添加到数组中。
没有的话，我们重新创建一个弱引用数组，把第0个位置添加最新的weak指针，后面的都初始化为nil。

3.为什么weak指针指向的对象在废弃之后会被自动置为nil？

Runtime会对weak属性进行内存布局，构建hash表：以weak属性对象内存地址为key，
weak属性值(weak自身地址)为value。当对象引用计数为0 dealloc时，
会将weak属性值自动置nil。

当一个对象被dealloc之后。在dealloc内部实现当中。会调用弱引用清除的相关函数，
然后在函数内部实现当中 ，会根据对象指针查找弱引用表，
把当前对象相对应的弱引用都拿出来放到一个数组中，遍历数组当中的弱引用指针，分别置为nil。

4.autoreleasepool的实现原理是：

以栈为节点，通过双向链表形式组合而成的数据结构.
是和线程一一对应的

5.如何破除循环引用？

1.避免产生循环引用
1.1 __weak
1.2__block

__block破解：
MRC下，__block修饰对象不会增加其引用计数，避免了循环引用。
ARC下，__block修饰对象会被强引用，无法避免循环引用，需手动解环。

1.3__unsafe_unretained

修饰对象不会增加引用计数，避免了循环引用
如果被修饰对象在某一时机被释放，会产生悬垂指针。

2.在合适的时机手动断环

6.为什么GCD，masonry都没有循环引用问题？

因为self并没有对他们的block进行持有。