iOS記憶體管理

引發反思棧怎麼清除？會引發什麼狀況？怎麼使棧溢位？堆空間怎麼清除？會引發什麼狀況？怎麼使堆溢位？

class a
a *a = [[a alloc] init];
複製**

記憶體是這麼分配的？ a代表什麼？

內容分為虛擬記憶體+物理記憶體，正常初始化空間分配的都是虛擬記憶體，初始化例項才會占用物理內容 instrument的allocations工具可以監控 all heap & anoymous vm代表虛擬記憶體 dirty memory，resident size就是物理記憶體的大小

訪問記憶體其實都是訪問的邏輯位址，需要轉換後才能訪問物理記憶體， cpu根據邏輯位址通過界限暫存器判斷是否越界，越界位址錯誤，反之加上基址暫存器轉換成物理記憶體位址

ios使用的是低記憶體處理機制jetsam，基於優先順序佇列的機制。當記憶體過低的時候，就會在佇列中進行廣播，希望大家盡量釋放記憶體，如果一段時間後，仍然記憶體不夠，就會開始kill程序，直到記憶體夠用。

2、堆：程式執行的過程中動態分配的儲存空間(建立的物件)，手動申請的位元組空間需要呼叫free來釋放

3、bss段：沒有初始化的全域性變數和靜態變數，一旦初始化就會從bss段中收回掉，轉存到資料段中

4、資料段：存放已經初始化的全域性變數和靜態變數，以及常量資料，直到程式結束才會被立即收回

5、**段：程式編譯後的**內容，直到結束程式才會被收回

ios記憶體中的物件主要有兩類，一類是值型別，比如int、float、struct等基本資料型別一類是引用型別，也就是繼承nsobject類的所有oc物件值型別會被放入棧中，遵循先進後出的原則引用型別會放在堆中，當給物件分配記憶體空間時，對隨機在記憶體中開闢空間。

當兩個不同的物件各有乙個強引用指向對方，那麼迴圈引用就產生了，每個物件的引用計數都會+1，無法得到記憶體的釋放 weak是弱引用，計數器不會加一，並在引用物件被釋放的時候自動設定為nil

指標是不為nil，但是指向已經被釋放的記憶體的指標。 __unsafe_unretain或者assign的指標，物件釋放後會出現野指標。一般情況下oc使用了weak指標，在物件銷毀時指標會置nil

問：__block什麼時候用？答：在block裡面修改區域性變數的值都要用__block修飾問：在block裡面, 對陣列執行新增操作, 這個陣列需要宣告成__block嗎? 答：不需要宣告成__block，因為testarr陣列的指標並沒有變（往陣列裡面新增物件，指標是沒變的，只是指標指向的記憶體裡面的內容變了）問：在block裡面, 對nsinteger進行修改, 這個nsinteger是否需要宣告成__blcok ？答：nsinteger的值發生改變，則要求新增__block修飾

複製**

預設情況下，block是存檔在棧中，可能被隨時**，通過copy操作可以使其在堆中保留乙份, 相當於一直強引用著, 因此如果block中用到self時, 需要將其弱化, 通過__weak或者__unsafe_unretained

自動釋放池是oc中記憶體自動**機制，它可以延遲加入autoreleasepool中變數release的時機，建立的變數會在超出其作用域的時候release

autorelease本質上就是延遲呼叫release

在沒有手加autorelease pool的情況下，autorelease物件是在當前的runloop迭代結束時釋放的，而它能夠釋放的原因是系統在每個runloop迭代中都加入了自動釋放池push和pop(每乙個執行緒都有乙個預設autoreleasepool)

int number = 4;
int *a = malloc(8);
a = &number;
free(a);
複製**

給指標a分配了8個位元組的位址，a又指向了number的位址，最後a釋放了。這時候釋放的是number的位址，而number是在棧區中，不能被手動釋放，這時候就出現了棧的記憶體洩露

預設情況下，乙個指標都會使用__strong屬性，表明這是乙個強引用。當所有強引用都去除時，物件才能被釋放

但有時候我們可能要禁止這種行為：一些集合類不應該增加其元素的引用，可能對導致物件無法釋放，可能會出現迴圈引用，導致無法釋放，這種情況下我們要使用弱引用__weak。

weak是弱引用，計數器不會加一，並在引用物件被釋放的時候自動設定為nil

在多執行緒環境下，每個執行緒擁有乙個棧和程式計數器，棧和程式計數器用來儲存執行緒執行歷史和執行緒執行的狀態，是執行緒私有資源

堆資源是統一程序內多執行緒共享的

一般來說我們可能會說「使用引用計數管理」，是的沒錯，但是引用計數是如何管理的呢？

2023年9月，蘋果推出了iphone5s,推出taggedpointer概念，為了節省記憶體和提高執行效率。 nsnumber，nsstring，nsdata等一些較小的資料taggedpointer將乙個物件的指標拆成兩部分，一部分直接儲存資料，另一部分作為特殊標記，表示這是乙個特別的指標，不指向任何乙個位址

正常object物件還是會使用引用計數來管理，那麼蘋果是這麼管理的呢？

為了管理記憶體蘋果內建了全域性的sidetables(雜湊表)，儲存的是sidetable的結構體。

sidetable 結構體
struct sidetable
複製**

網上有個例子這裡:

100個學生(物件)住宿，大家都在乙個樓上(sidetables),有10個房間(sidetable),每個房間8個學生(obj); 關係類似於此

spinlock_t:自旋鎖，如果已經在訪問100號宿舍的某個學生，那麼在這時候是其他執行緒是無法訪問100號宿舍的其他學生，自旋鎖比較適用於鎖使用者保持鎖時間比較短的情況

refcountmap:物件具體的引用計數，沒錯就是他，所有strong等可以是引用計數+1的操作都會在這裡標記，因為乙個sidetable可能有多個物件的計數器，sidetables[0x0000]和sidetables[0x0x000f] 可能都是同乙個sidetable，所以蘋果又提供了table.refcnts.find[0x0x000f]來找到真正的引用計數器計數器的儲存結構:

) 看圖表示可以得知:真正引用計數器是從第三位開始，也就是4的位置。如果這裡引用計數為0了，就會直接執行dealloc，檢視是否有weak引用會把weak_table_t中的弱引用置nil

weak_table_t:

struct weak_table_t ;
複製**

weak_entries：通過迴圈遍歷來找到對應的entry。

struct weak_entry_t ;
struct ; }}
複製**

為了管理所有的引用計數和weak指標，蘋果建立了乙個全域性的sidetables，它是乙個全域性的hash表，用於儲存指向某個物件的所有weak指標，key是所指向物件的位址，value是weak指標的位址陣列，裡面存放的都是sidetable結構體

weak是弱引用，計數器不會加一，並在引用物件被釋放的時候自動設定為nil

物件引用計數相關的操作是原子性的，如果多個執行緒同事操作乙個物件的引用計數會造成資料錯亂，同時在記憶體中的物件資料量大，不能讀整個hash加鎖，所以蘋果採用了分離鎖

nsobject *obj = [[nsobject alloc] init];
id __weak obj1 = obj;
複製**

初始化weak變數的時候，runtime會呼叫nsobject.mm中的obj_initweak函式，函式宣告如下：

id objc_initweak(id *object, id value);
複製**

而對於objc_initweak()方法的實現

id objc_initweak(id *location, id newobj) 
// 這裡傳遞了三個 bool 數值
// 使用 template 進行常量引數傳遞是為了優化效能
return storeweak
(location, (objc_object*)newobj);
}複製**

2、新增引用時，obj_initweak函式會呼叫obj_storeweak()函式更新指標指向，建立對應的弱引用表

obj_storeweak()函式宣告

id objc_storeweak(id *location, id value);
複製**

**具體看：

3、釋放時，呼叫cleardeallocating函式，首先根據物件位址獲取到所有的weak指標位址的陣列，然後遍歷這個陣列把其中的資料設為nil，最後把這個entry從weak表中刪除，最後清理物件的記錄

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