Objective-C 下常见内存泄漏（leak）和循环引用 / 保留环（retain cycle）的类型逐项归类、解释成因、给出最小可复现 Objective-C 示例（含问题代码与修复代码），并列出定位与避免的实战方法（Xcode Memory Graph、Instruments、常用调试技巧与注意点）。

概览（先看要点）

内存泄漏（leak）：对象分配后永远没有被释放（或 CoreFoundation 类型没有被 CFRelease），内存持续增长。常见于忘记释放 CF 对象、malloc/ calloc 未 free、单例/静态缓存、未移除 observer/timer/runloop source 等。
循环引用 / 保留环（retain cycle）：两个或多个对象通过强引用链互相持有，导致 ARC 无法回收。最常见的是：对象 ↔ block（block 捕获 self），对象 ↔ 对象（两个对象都持有 strong），集合持有对象（strong）且对象反向持有集合（strong），Delegate 非 weak 等。
定位工具：Xcode Memory Graph（可视化引用关系）、Instruments（Leaks、Allocations）、static analyzer、Malloc/Guard Malloc、Address Sanitizer（不同目的）。

下面分门别类地讲。

1. 最常见的“循环引用”类型（带示例与修复）

1.1 对象 — block（block 捕获 self）

原因：block 在堆上会强引用它捕获的对象，若对象持有该 block（例如把 block 存为属性），就形成循环引用：self -> block -> self。

示例（有问题）：

@interface MyController : UIViewController
@property (nonatomic, copy) void (^myBlock)(void);
@end

@implementation MyController
- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    self.myBlock = ^{
        // 捕获 self —— 强引用
        NSLog(@"%@", self.view);
    };
}
@end

修复（用 __weak / __typeof / strongify）：

__weak typeof(self) weakSelf = self;
self.myBlock = ^{
    __strong typeof(weakSelf) strongSelf = weakSelf;
    if (!strongSelf) return;
    NSLog(@"%@", strongSelf.view);
};

或者将 block 属性设为 assign（不推荐）或将 block 作为局部变量不用属性持有，或把属性放到另一个不被 self 强持有的 owner。

1.2 NSTimer / CADisplayLink / RunLoop Source 没释放

原因：系统对象（NSTimer、CADisplayLink）默认由 RunLoop 保持强引用，timer 的 target 通常是 self；若 timer 未 invalidated，会保留 target。

示例（有问题）：

@interface MyController : UIViewController
@property (nonatomic, strong) NSTimer *timer;
@end

@implementation MyController
- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    self.timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:1.0
                                                  target:self
                                                selector:@selector(tick:)
                                                userInfo:nil
                                                 repeats:YES];
}
- (void)tick:(NSTimer *)t {}
@end
// 若没有在 dealloc 或 viewWillDisappear 时 [self.timer invalidate], timer 会保留 self。

修复方式：

在 dealloc 或 viewWillDisappear: 中调用 [timer invalidate] 并且 self.timer = nil;。
使用 NSTimer 的 block API（iOS 10+）并弱化 self。
使用 CADisplayLink 同理：[displayLink invalidate]。
使用 GCD 定时器（dispatch_source_t）并且取消来源。

示例（proxy 解法避免强引用）：

@interface WeakProxy : NSProxy
@property (nonatomic, weak) id target;
+ (instancetype)proxyWithTarget:(id)target;
@end
// 实现简单代理，timer target 用 WeakProxy，这样 proxy 不强持有 target。

1.3 对象 ↔ 对象双向 strong

原因：两个对象互相持有 strong（例如 parent strong 持有 child，child strong 持有 parent）。

示例（有问题）：

@interface Parent : NSObject
@property (nonatomic, strong) Child *child;
@end
@interface Child : NSObject
@property (nonatomic, strong) Parent *parent;
@end

修复：通常把一方改成 weak（通常 child 对 parent 用 weak）：

@property (nonatomic, weak) Parent *parent;

若需要非零弱引用（weak 会被置 nil），可以用 __unsafe_unretained（极少数场景）或使用 assign（非对象）。

1.4 Delegate 未用 weak（或协议未指定 weak）

Delegate 模式若 delegate 属性为 strong，会很容易产生环。约定 delegate 应为 weak（或者 assign 在非 ARC 时或当 delegate 非 ObjC 对象）。

@property (nonatomic, weak) id<MyDelegate> delegate;

注意：weak 只对 ObjC 对象有效，Cocoa Touch 的 weak 是零化引用（nil-on-dealloc）。

1.5 KVO（Key-Value Observing）未移除 observer

原因：早期 KVO（手动 addObserver:forKeyPath:）会让 observed 对 observer 有强引用（或系统内部未释放），如果不移除 observer，会导致对象无法释放或崩溃（iOS 11+ 部分改进，但仍建议手动移除）。

修复：

在 dealloc 中 removeObserver:forKeyPath:（或使用 block-based KVO，或 iOS 11+ 的 -observeValueForKeyPath: 的自动移除机制，但不要依赖）。
使用 NSKeyValueObservation（iOS 11+）并保留 observation 对象；当 observation 释放时会自动移除。

1.6 NSNotificationCenter 未移除 observer

原因：如果使用 [[NSNotificationCenter defaultCenter] addObserver:selector:name:object:]，NSNotificationCenter 会保留 observer（在某些 iOS 版本下）；忘记移除会导致泄漏或消息发到已释放对象。

修复：

在 dealloc 中 [[NSNotificationCenter defaultCenter] removeObserver:self];
或使用 block API addObserverForName:object:queue:usingBlock: 并保持返回的 observer token，然后移除；iOS 9+ 有 NSNotificationCenter 的对象已改进，仍建议手动移除。

1.7 CoreFoundation / Bridging 错误（CF 类型未释放）

原因：使用 CF/低层 API（CGPathCreate..., CFBridgingRetain, CFBridgingRelease, CGColorCreate 等）需要手动 CFRelease，不正确的桥接会造成泄漏或野指针。

示例（错）：

CGColorRef color = CGColorCreateGenericRGB(1,0,0,1);
// 忘记 CGColorRelease(color);

ARC 下 bridging 错误示例：

CFStringRef cfStr = CFStringCreateWithCString(...); // +1
NSString *ns = (__bridge_transfer NSString *)cfStr; // correct: transfers ownership
// 如果写成 (__bridge NSString *) 则会 leak

修复：

使用 __bridge_transfer / CFBridgingRelease 来把 CF 转移给 ARC 管理。
或者在合适的地方手动 CFRelease。

1.8 GCD（dispatch_*）捕获导致的循环引用

原因：block 被 dispatch_async 复制到队列，会捕获 self 并保留。若 self 又持有某个长期存在的队列/源，会形成环。

示例（会造成延长生命周期）：

dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
    [self doWork]; // 捕获 self
});

修复同 block：__weak typeof(self) weakSelf = self; 然后在 block 内转 strong。

注意：dispatch_after 等会保留 block 直到执行完成。

1.9 Collection（NSArray/NSDictionary）与对象互相持有

情形：对象放入集合（集合强持有元素），若元素之间形成互相持有，可能无法释放。或集合（例如缓存）为静态单例，导致内容一直存在。

修复：

使用 NSHashTable 或 NSMapTable 支持弱引用的集合（weakObjectsHashTable、weakToStrongObjectsMapTable）。
控制缓存策略（LRU、清理时机）。

2. 其他类型内存泄漏（非循环引用，也会导致内存持续增长）

2.1 malloc / 手动分配内存未 free

C 函数 malloc/calloc/strdup、posix_memalign 等配对缺失会导致 leak。用 Instruments 的 Allocations / Leaks 可定位。

修复：确保 free() 在合适地方调用，或用 ARC 下转换为 NSData/NSString 等托管对象。

2.2 大对象被缓存（单例/静态缓存/全局数组）

单例或静态容器无限制添加对象会增长内存。审查缓存策略，限制缓存大小。

2.3 图像、CGImage、CIImage、纹理资源未释放

CGImageRef、CGContext、CVPixelBufferRef 等需 CFRelease。UIImage.imageNamed: 会缓存图片，注意是否合适（大图慎用）。

2.4 RunLoop Mode/Observation 导致持有

定制的 RunLoop source 或 CFRunLoopObserver 未移除也会保留对象。

3. 如何用工具定位（实战步骤）

3.1 Xcode Memory Graph（内置）

运行并复现内存问题（例如打开页面多次）。
在 Xcode 的 debug bar 点击左侧的 Memory Graph（或运行时底栏的 Debug Memory Graph）。
点击 Capture Memory Graph（快照），在图谱中搜索未释放的对象（例如你的 VC 类名）。
查看引用路径（Retain/Strong references）——它会显示哪条引用链阻止对象释放（很适合找 block / timer / strong property 引用）。
根据路径修改代码（将某处改为 weak、invalidate timer、remove observer 等），再复测。

Memory Graph 特别适合“对象名明确、引用路径短”的问题。

3.2 Instruments — Leaks / Allocations

打开 Xcode → Product → Profile（或直接打开 Instruments）。
选择 Leaks 采样模板（同时看 Allocations 来看内存使用趋势）。
运行常用流程，观察 Leaks timeline 或 Persistent Allocations。
点击某个泄露或持续分配项，查看 backtrace / responsible caller（可以定位是哪个 API 分配的）。
对 Objective-C 对象可以启用 “Record reference counts” 来分析 retain/release 调用（有性能损耗）。

3.3 Address Sanitizer / Zombies / Guard Malloc

Zombies：帮助发现对已释放对象的消息调用（不是找 leak，但常用于内存错误）。
Address Sanitizer：检测越界、use-after-free 等低层错误（不同于 leak）。
Guard Malloc：检测内存越界，严重影响性能，只做短期测试。

3.4 手工方法（日志、断点）

在 -dealloc 打断点或写 NSLog(@"dealloc: %@", self) 来确认对象是否释放。
对可疑属性改为 weak 看是否会被置 nil（帮你判断是不是强引用保留）。
使用 malloc_size() / vm_read 等低层 API 非常规方法。

4. 常见场景与对应的“修复清单” （排查 checklist）

找不到 dealloc 被调用的 VC/Manager？
- 检查：block 属性 / NSTimer / GCD block / display link / KVO / Notification / delegate / strong child reference。
- 修复：weakify block；invalidate timer；remove observer；delegate 用 weak。
大量 CF 对象（CG、CV、CF）增长？
- 检查：是否有未释放的 CGPathRef/CGImageRef/CGColorRef/CFStringRef/CVPixelBufferRef。
- 修复：在合适位置 CFRelease 或使用 __bridge_transfer。
单例或缓存不断增长？
- 检查：缓存策略、是否 remove 对象、是否把临时对象误放到单例数组。
- 修复：用 NSCache（自动释放）、添加最大容量逻辑、在 memoryWarning 时清理。
Block capture 导致 VC 无法释放？
- 检查 block 是否作为 property 存在（例如网络回调、动画 completion）。
- 修复：__weak/__strong 组合；把 block 放到单独 handler 对象，由 handler 管理生命周期。
KVO/Notification 崩溃或泄漏？
- 检查是否在 dealloc 中 removeObserver: 或是否使用 NSKeyValueObservation token。
- 修复：使用 token 自动移除，或在 dealloc 中移除。

5. 代码示例集（问题 -> 修复）——更完整的例子

5.1 block 捕获 self（网络回调存为 property）

// 问题：self -> completionBlock -> self
@property (nonatomic, copy) void (^completionBlock)(void);
- (void)setup {
    self.completionBlock = ^{
        [self doSomething]; // 捕获 self
    };
}

修复：

__weak typeof(self) weakSelf = self;
self.completionBlock = ^{
    __strong typeof(weakSelf) strongSelf = weakSelf;
    if (!strongSelf) return;
    [strongSelf doSomething];
};

5.2 NSTimer 的典型问题与 Proxy 解决方案

问题：scheduledTimerWithTimeInterval:target:selector:repeats: 会让 RunLoop 持有 timer，而 timer 强持有 target（self）。
修复：使用 WeakProxy 或 block timer（iOS 10+）。

// block timer (iOS 10+)
self.timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:1.0 repeats:YES block:^(NSTimer * _Nonnull timer) {
    __strong typeof(self) strongSelf = weakSelf;
    if (!strongSelf) {
        [timer invalidate];
        return;
    }
    [strongSelf tick:timer];
}];

5.3 KVO 未移除 — 导致崩溃或泄露

修复（iOS 11+ 推荐）：

@property (nonatomic, strong) NSKeyValueObservation *obs;
self.obs = [someObj observe:@"property" options:NSKeyValueObservingOptionNew handler:^(id obj, NSDictionary *change) {
    // handle
}];
// 当 self.obs 释放时会自动移除

或手动 removeObserver: 在 dealloc 中。

5.4 CoreFoundation 桥接错误

CFStringRef cf = CFStringCreateWithCString(NULL, "abc", kCFStringEncodingUTF8);
// ARC 管理不到 cf，必须释放
NSString *s = (__bridge_transfer NSString *)cf; // 转移所有权给 ARC —— 自动释放
// 或 CFRelease(cf) 当不再使用时

6. ARC 下的关键关键字（简明）

strong：默认。持有引用，增加 retain count。
weak：零化弱引用（对象被释放时自动变 nil）。适用于 delegate、parent 指向 child 的反向引用等。
assign：非对象类型或非 ARC 对象（危险）。
copy：copy 一份（常用于 NSString、block）。
__weak / __unsafe_unretained（unsafe 不会置 nil，已释放后变成野指针，很危险）。
__bridge / __bridge_retained / __bridge_transfer：CF 与 ObjC 桥接时管理所有权的工具，使用错误会泄漏或过早释放。

7. 避免与最佳实践（建议清单）

delegate 一律 weak（除非有非常特殊的生命周期需求）。
block 捕获 self 时总是 weakSelf + strongSelf 模式（防止在 block 执行过程中对象被释放导致崩溃）。
Timer / CADisplayLink / RunLoopSource：创建后在 dealloc 或适当生命周期方法中 invalidate。
KVO / Notification：成对使用 add/remove，prefer token-based APIs。
使用 NSCache 或带清理策略的缓存，不要把大图放到永不清除的数组里。
对 CF 类型使用 __bridge_transfer 或手动 CFRelease。
经常运行 Memory Graph 来捕捉“VC 未释放”的情况。
对长期异步任务使用弱引用：dispatch_async、dispatch_after、网络库回调等。

8. 进阶：复杂保留环与工具技巧

多对象图：retain cycle 不一定是两个对象，有时是链：A -> B -> C -> A。Memory Graph 能显示路径，但复杂图需要耐心定位。
弱集合：[NSHashTable weakObjectsHashTable] 保存弱引用集合（不增加元素引用计数）。
NSProxy / 中间层：用 proxy 做中介（例如 timer 的 target），避免 timer 直接持有 VC。
自动检测脚本：CI 中运行 static analyzer（Xcode 的 Analyze）可以捕获一些潜在问题，但不能替代动态检测。

9. 快速排查模板（实战步骤）

复现：按用户报问题的场景反复触发（例如 push/pop 页面多次）。
加 NSLog(@"dealloc: %@", self) 或 break on dealloc 检查对象是否调用了 dealloc。
捕快照：Xcode Memory Graph → Capture snapshot → 搜索类名 → 查看引用路径。
Instruments Leaks/Allocations：分析持续增长对象与分配栈信息。
根据引用路径定位（通常第一步就能指向问题：timer、block、notification、delegate、CF 等）。
修复（弱化引用 / invalidate / removeObserver / CFRelease）。
回归：再次运行测试场景确保释放、内存稳定。

10. 常见误区（提醒）

__block 在 ARC 下并不能替代 __weak 来断开环（__block 会导致被捕获对象变为可变，ARC 下 __block 对象通常是强引用，除非加上 __weak）。
weak 不是万能的：如果被 weak 的对象在短时间内变 nil，后续逻辑需要判断 nil。
不要滥用 __unsafe_unretained —— 只有在性能极其敏感并且你能保证生命周期的人用。
memory graph 显示的“referenced by” 不一定是问题根源（例如系统缓存等），需要结合上下文判断。

Objective-C 下常见内存泄漏（leak）和循环引用 / 保留环（retain cycle）

Objective-C 下常见内存泄漏（leak）和循环引用 / 保留环（retain cycle）

概览（先看要点）

1. 最常见的“循环引用”类型（带示例与修复）

1.1 对象 — block（block 捕获 self）

1.2 NSTimer / CADisplayLink / RunLoop Source 没释放

1.3 对象 ↔ 对象双向 strong

1.4 Delegate 未用 weak（或协议未指定 weak）

1.5 KVO（Key-Value Observing）未移除 observer

1.6 NSNotificationCenter 未移除 observer

1.7 CoreFoundation / Bridging 错误（CF 类型未释放）

1.8 GCD（dispatch_*）捕获导致的循环引用

1.9 Collection（NSArray/NSDictionary）与对象互相持有

2. 其他类型内存泄漏（非循环引用，也会导致内存持续增长）

2.1 malloc / 手动分配内存未 free

2.2 大对象被缓存（单例/静态缓存/全局数组）

2.3 图像、CGImage、CIImage、纹理资源未释放

2.4 RunLoop Mode/Observation 导致持有

3. 如何用工具定位（实战步骤）

3.1 Xcode Memory Graph（内置）

3.2 Instruments — Leaks / Allocations

3.3 Address Sanitizer / Zombies / Guard Malloc

3.4 手工方法（日志、断点）

4. 常见场景与对应的“修复清单” （排查 checklist）

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5.1 block 捕获 self（网络回调存为 property）

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6. ARC 下的关键关键字（简明）

7. 避免与最佳实践（建议清单）

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9. 快速排查模板（实战步骤）

10. 常见误区（提醒）

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1.6 NSNotificationCenter 未移除 observer

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2. 其他类型内存泄漏（非循环引用，也会导致内存持续增长）

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2.2 大对象被缓存（单例/静态缓存/全局数组）

2.3 图像、CGImage、CIImage、纹理资源未释放

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