（三）iOS 开发之内存管理

内存管理是iOS开发中的重点和难点，也是技能进阶的重要关口，也常常在面试问题中出现。内存管理涉及到的核心话题包括：内存的管理规则、垃圾回收机制、内存泄漏和循环引用等等。下面整理了iOS中涉及到的内存管理相关知识。

（一）iOS 开发中的内存管理规则

引用计数

OC 中通过引用计数来实现内存管理：当一个对象被持有的时候计数加一，不再被持有的时候引用计数减一，当引用计数为零的时候，则将这个对象释放。

MRC：手动引用计数，iOS 5 之前的版本采用。
ARC：自动引用计数，iOS 5 以及之后的版本采用。

MRC 和 ARC 之间的转换

MRC 转 ARC ：在控制开关中添加-fobjc-arc 以ARC进行编译。
ARC 转 MRC ：在控制开关中添加-fno-objc-arc 以MRC进行编译。

自动释放池

OC对象的生命周期取决于引用计数，我们有两种方式可以释放对象：一种是直接调用release释放；另一种是调用autorelease将对象加入自动释放池中。自动释放池用于存放那些需要在稍后某个时刻释放的对象。

自动释放池中 release 和 drain 的区别

release 和 drain 的作用是一样的，都是清理自动释放池，区别是：drain 在支持 GC 的系统中（Mac）可以引起 GC 回收操作，而 release 不可以

（二）Objective-C 开发中的垃圾回收

垃圾回收（Garbage Collection, GC）简单地说就是程序中及时处理废弃不用的内存对象的机制，防止内存中废弃对象堆积过多造成内存泄漏。

平台局限性

Objective-C 语言本身是支持垃圾回收机制的，但是具有平台局限性，仅限于Mac 桌面系统开发中，在iPhone 和 iPad 等苹果移动端开发中是不支持垃圾回收机制的。

垃圾回收和引用计数的区别

垃圾回收是宏观的，对整体进行内存管理：将所有对象看作一个集合，然后在GC循环中定时监测活动对象和非活动对象，及时将永不倒的非活动对象释放以避免内存泄漏，也就是说将用不到的垃圾对象交给 GC 来管理释放，而无需开发者关心。
相比于 GC，引用计数是局部性的，是管理每个对象的引用计数，单个对象引用计数为0后会马上被释放。

（三）僵尸对象

产生原因

一个引用计数为0的Objective-C被释放后就变成僵尸对象，也就是过度释放的对象。

调试方法

遇到EXC_BAD_ACCESS 这类问题一般都是僵尸对象引起的，可以开启僵尸模式（Zombie Objects）定位。具体步骤这里不详细给出。

（四）野指针

产生原因

野指针又叫“悬挂指针”，野指针出现的原因是指针没有赋值，或者是指针指向的对象已经被释放掉了。开发中应该给野指针及时赋予零值，避免内存报错。
与空指针区别：向空指针发送消息不会报错。

调试方法

野指针指向一块随机的垃圾内存，向它们发送消息会报 EXC_BAD_ACCESS 错误导致程序崩溃。可以开启僵尸模式（Zombie Objects）定位。具体步骤这里不详细给出。

（五）空指针

定义

空指针不用于野指针，它是一个没有指向任何内容的指针。空指针是有效的指针，值为 nil、NULL、Nil 或者0等，给空指针发送信息不会报错，只是不会相应信息而已。

（六）nil、Nil、NULL 和 [NSNull null] 的区别

nil：当一个对象置为nil时，这个对象的内存地址就会被系统收回。置空之后是不能进行retain，copy等跟引用计数有关的任何操作的。
Nil：nil完全等同于Nil，只不过由于编程习惯，人们一般把对象置空用nil，把类置空用Nil。
NULL ：这个是从C语言继承来的，就是一个简单的空指针。
[NSNull null]：[NSNull null]和nil的区别在于，nil是一个空对象，已经完全从内存中消失了，而如果我们想表达“我们需要有这样一个容器，但这个容器里什么也没有”的观念时，我们就用到[NSNull null]，它就是为“值为空的对象”。如果你查阅开发文档你会发现NSNull这个类是继承NSObject，并且只有一个“+ (NSNull *) null；”类方法。这就说明NSNull对象拥有一个有效的内存地址，所以在程序中对它的任何引用都是不会导致程序崩溃的。

（七）内存泄漏

产生原因

内存泄漏指动态分配内存的对象在使用完后没有被系统回收，导致对象始终占用内存，又无法通过代码访问。大量内存泄漏会导致系统内存不足的问题。

解决与调试方法

对程序员而言，要深入理解内存管理原则，养成良好的编程习惯以减少内存泄漏情况的发生。
使用 Xcode 提供的检测调试工具 Instruments，检测可能导致内存泄漏的代码，并及时优化。

（八）循环引用

产生原因

当多个对象相互持有形成一个封闭的环时，循环引用问题随之出现，导致内存泄漏。

解决方法

自己明确知道这里会存在循环引用，在合理的位置主动断开环中的一个引用（置为nil），使得对象得以回收；
使用弱引用。

iOS 开发中常出现循环引用的地方

代理 delegate。详情可参考（二）iOS 开发设计模式：代理、观察者、单例和工厂模式中代理部分。
block 容易导致循环引用。
NSTimer 引起的循环引用。具体详情查看链接 iOS实录8：解决NSTimer/CADisplayLink的循环引用

（九）深拷贝和浅拷贝

浅拷贝只是复制了内存地址，也就是对内存空间的引用；深拷贝是开辟新的空间并且复制原空间相同的内容，新指针指向新空间内容。
对 immutable 对象进行 copy 操作，是浅拷贝，mutableCopy 操作是深拷贝；对 mutable 对象进行 copy 和 mutableCopy 都是深拷贝。