iOS 内存管理

内存管理

1、内存布局

bss：未初始化的全局变量、静态变量等
data：已初始化的全局变量、静态变量等
text：程序代码

内存布局

2、内存管理方案

TaggedPointer：对于小对象NSNumber、NSDate、NSString等，直接将数据存储在指针中
NONPOINTER_ISA：64位架构下，占用64个bit位，实际上有32位或者40位就够用了，剩余的存储量一些内存管理相关的数据内容，称之为非指针类型的isa
散列表：引用计数表、弱引用表

3、NONPOINTER_ISA

indexed/nonpointer：是否开启NONPOINTER isa指针优化，如果为1：代表是一个非指针类型isa，如果为0：代表为纯指针类型的isa
has_assoc：是否有关联对象
has_cxx_dtor：对象是否含有 C++ 或者 Objc 的析构器
shiftcls：有33位来表示当前对象的类对象的指针地址。或者说是类的指针
magic：对象是否初始化完成
weakly/weakly_referenced：是否有弱引用指针
deallocating：是否正在dealloc操作
has_sidetable_rc：如果当前isa中存储不开引用计数，需要外挂sidetable，是否有外挂sidetable
extra_rc：isa中的引用计数，19位

0-31

32-63

位图

4、散列表

SideTables：是个哈希表，通过一个对象的指针，来具体找到它对应的引用计数表或者弱引用表，在哪个Sidetable中

散列表

SideTable

SideTable

自旋锁(Spinlock_t)

忙等的锁，一直占用CPU

用于轻量访问
引用计数表(RefcountMap)

也是一个哈希表，哈希查找

传入对象的指针伪装操作，用到的哈希函数是DisguisedPtr(objc_object)，计算存储位置，插入和查找都用这个函数查找存储位置，size_t就是引用计数值，是无符号long类型的数据

hash查找

size_t

RC就是实际的引用计数值，需要向右平移两位，求平移后的值

size_t

弱引用表(weak_table_t)

weak_entry_t：结构体数组

weak_table_t

为什么不是用一个SideTable？

问题

答案：引入一个分离锁，每8个表用一个锁，可以解决多线程访问问题，并且类类似于操作系统中，多页表的设计，可用对象指针查找在哪张表上，再具体查找，这样也可以提高查找效率。

答案

如果实现快速分流（通过对象查找到在哪张表中）？

如何快速分流

5、MRC

红色的关键字，MRC的特有方法，在ARC下调用会报错。

MRC

6、ARC

ARC

7、引用计数

alloc：经过一系列调用，最终调用了C函数calloc。此时并没有设置引用计数为1，但是获取的时候确实为1。
retain：

1、通过指针去SideTables中哈希查找对应的SideTable

2、获取具体的引用计数table.refcnts[this];也是一个哈希查找

3、对引用计数+1，SIDE_TABLE_RC_ONE其实值不是1，因为引用计数size_t中前两位存储其他，需要做偏移量的计算，所以其值为4。

retain

release

1、用哈希算法查找在哪个表中

2、查找到引用计数表，进行-1操作

release

retainCount

1、用哈希算法查找在哪个表中

2、创建一个局部变量，值为1，size_t refcnt_result = 1;

3、查找到表具体的位置

4、对表进行一个位移操作，再对其进行一个+refcnt_result操作

因为局部变量1的存在，所以在alloc中获取count为1。

retainCount

dealloc

dealloc

object_dispose( )

object_dispose

objc_destructInstance( )

objc_destructInstance

clearDeallocating( )

clearDeallocating

8、弱引用管理

添加weak到弱引用表

弱引用管理

objc_initWeak

添加weak

weak_register_no_lock函数中做了一个弱引用添加，具体添加的位置，是通过hash算法查找的，如果当前位置，已经有了对象所对应的弱引用数组，就把新的弱引用指针添加到数组中，如果没有，会重新创建一个弱引用数组，把第0个位置，添加弱引用指针。

weak_register_no_lock()中调用了weak_entry_for_referent()方法，查找弱引用数组，如果存在就添加如引用，如果不存在就创建一个

weak_entry_for_referent

weak变量清除，同时设置指针指向为nil；

清除weak

weak_clear_no_lock

查找到弱引用数组后，用for循环置为nil。

9、自动释放池

是以栈为节点，通过双向链表的形式组合而成。
是和线程一一对应的

自动释放池

push

push

pop

AutoreleasePoolPage

AutoreleasePoolPage

AutoreleasePoolPage::push

会把原来next位置设置为nil，也就是一个哨兵，next会向上移动一位。

AutoreleasePoolPage::push

[obj autorelease]

会执行AutoreleasePoolPage::push，将对象添加到AutoreleasePoolPage中

[obj autorelease]

入栈

AutoreleasePoolPage::pop

1、根据传入的哨兵对象找到对应的位置

2、给上次push操作之后添加的对象依次发送release消息

3、回退next指针到正确位置

开始

结束

问题1：ViewDidLoad中创建的局部变量，什么时候会被释放？

答：在当次RunLoop将要结束的时候调用AutoreleasePoolPage::pop( )。
问题2：AutoreleasePool为何可以嵌套使用？

答：多次嵌套调用就是多层插入哨兵对象。每次写@autoreleasepool{}，就会插入一个哨兵
问题3：使用场景？

答：在for循环中alloc图片数据等内存消耗较大的场景，手动插入autoreleasePool，每次循环都走一次release，防止CPU峰值过高。