內(nèi)存管理是指軟件運(yùn)行時(shí)對(duì)計(jì)算機(jī)內(nèi)存資源的分配和使用的技術(shù)。其最主要的目的是如何高效，快速的分配，并且在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候釋放和回收內(nèi)存資源。

引言

面試題：iOS內(nèi)管管理方式是什么？使用過(guò)MRC嗎？

iOS中，分有兩種內(nèi)存管理方法：

• ARC ：自動(dòng)引用計(jì)數(shù)
• MRC ：手動(dòng)引用計(jì)數(shù)

現(xiàn)在的iOS程序中，都是使用ARC了。

自動(dòng)引用計(jì)數(shù)：是指內(nèi)存管理中對(duì)引用采取自動(dòng)計(jì)數(shù)的技術(shù)

那么問(wèn)題來(lái)了：

1. 哪些對(duì)象或者內(nèi)容，可以使用此技術(shù)？
2. 引用是什么？計(jì)數(shù)又是什么？
3. iOS如何做到自動(dòng)引用計(jì)數(shù)的？

內(nèi)存管理 - 引用計(jì)數(shù)

引用計(jì)數(shù)是什么？

引用計(jì)數(shù)是計(jì)算機(jī) 編程語(yǔ)言 中的一種** 技術(shù)** 內(nèi)存管理 ，是指將資源（可以是 對(duì)象 、 內(nèi)存 或 磁盤(pán) 空間等等）的被 引用 次數(shù)保存起來(lái)，當(dāng)被引用次數(shù)變?yōu)榱銜r(shí)就將其釋放的過(guò)程。使用引用計(jì)數(shù)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)資源管理的目的。
— — 截取自百度百科

引申一個(gè)iOS 內(nèi)存分區(qū) 概念

因?yàn)?code>OC是C語(yǔ)言的超集，所以O(shè)C的內(nèi)存分區(qū)模式，可以說(shuō)直接用的是C語(yǔ)言的內(nèi)存分區(qū)模型

內(nèi)存分區(qū)圖

如上圖，內(nèi)存分區(qū)一共會(huì)分為5塊：

• 棧區(qū)(stack)

  • 此區(qū)域存放局部變量
  • 函數(shù)跳轉(zhuǎn)地址及相關(guān)參數(shù)
  • 此區(qū)域是從高地址到低地址分配內(nèi)存的
  • 此區(qū)域內(nèi)容不需要程序員管理

• 堆區(qū)(heap)

  • 分配我們通過(guò)alloc出的對(duì)象
  • 是從低地址到高地址分配內(nèi)存的
  • 此區(qū)域內(nèi)容必須由程序員進(jìn)行管理

• 全局靜態(tài)區(qū)
  此區(qū)域必須要程序員管理

• 常量區(qū)
  此區(qū)域不需要程序員管理

• 代碼區(qū)

什么是引用計(jì)數(shù)？

通過(guò)解釋可以看出，引用計(jì)數(shù)是用于內(nèi)存管理的。解釋中，被管理的目標(biāo)是”對(duì)象”，那請(qǐng)問(wèn)對(duì)象是什么來(lái)的？

在我們的編碼過(guò)程中，需要進(jìn)行內(nèi)存管理的目標(biāo)，分為兩類：
對(duì)象 與 常量
對(duì)象：即為我們通常用alloc / new出來(lái)的
對(duì)象中，又分：
是否被全局或者靜態(tài)修飾的對(duì)象
其他普通對(duì)象
常量：就是普通的內(nèi)容，基本數(shù)據(jù)類型、字符串等都有可能

對(duì)于內(nèi)存分區(qū)中的介紹中，只有在堆區(qū)的內(nèi)容，需要我們做內(nèi)存管理。而能進(jìn)入到堆區(qū)的，是對(duì)象中普通對(duì)象。

創(chuàng)建并分配堆內(nèi)存空間的對(duì)象，需要被引用并記錄的是其被引用的次數(shù)。
所以稱為”引用計(jì)數(shù)“

所以，需要使用引用計(jì)數(shù)來(lái)進(jìn)行管理的目標(biāo) 是 存放在堆區(qū)的由程序員手動(dòng)創(chuàng)建出來(lái)的

引用計(jì)數(shù)的作用

• 當(dāng)一個(gè)對(duì)象被創(chuàng)建并在堆內(nèi)分配內(nèi)存后，對(duì)象自身將會(huì)有一個(gè)屬性-引用計(jì)數(shù)，此時(shí)引用計(jì)數(shù)為1
• 當(dāng)有其他對(duì)象需要持有該對(duì)象時(shí)，引用計(jì)數(shù)+1
• 當(dāng)有其他對(duì)象需要釋放(放棄持有)該對(duì)象時(shí)，引用計(jì)數(shù)-1
• 當(dāng)該對(duì)象的引用計(jì)數(shù)為0時(shí)，系統(tǒng)將會(huì)銷毀對(duì)象并回收其內(nèi)存地址

由此可見(jiàn)，系統(tǒng)通過(guò)對(duì)象的引用計(jì)數(shù)，控制著對(duì)象的生命周期，從而實(shí)現(xiàn)內(nèi)存空間資源管理的目的

一個(gè)小補(bǔ)充：

本文并不打算做代碼層面的測(cè)試，雖然，我們可以通過(guò)對(duì)對(duì)象[object retainCount]的方法來(lái)打印對(duì)象的引用計(jì)數(shù)
但是，在某些測(cè)試場(chǎng)景中，打印出的引用計(jì)數(shù)會(huì)是一個(gè)無(wú)限大的數(shù)，此為系統(tǒng)內(nèi)部做了處理，且ARC下不建議直接使用retainCount方法，所以本文暫不做研究。有興趣的，可以自己通過(guò)打印，看看數(shù)是多少(絕大多數(shù)情況下retainCount的數(shù)值還是正確的)~

iOS中有關(guān)引用計(jì)數(shù)的內(nèi)存管理方法

iOS內(nèi)存管理思考方式

• 自己生成的對(duì)象，自己所持有

id obj = [[NSObject alloc] init];

• 非自己生成的對(duì)象，自己也能持有

id obj = [NSMutableArray array];

• 不再需要自己持有的對(duì)象時(shí)釋放

[obj release];
或者
[obj autorelease];

• 非自己持有的對(duì)象無(wú)法釋放

了解有哪些方法，會(huì)對(duì)對(duì)象引用計(jì)數(shù)造成變更

• 生成并持有對(duì)象：alloc/new/copy/mutablecopy
  如此 引用計(jì)數(shù)+1
• 持有對(duì)象 ：retain
  如此 引用計(jì)數(shù)+1
• 釋放對(duì)象 ：release/autorelease
  如此 引用計(jì)數(shù) -1
• 回收對(duì)象 ：dealloc
  如此 將沒(méi)有引用計(jì)數(shù)

前面引言中已經(jīng)說(shuō)了，iOS中，基于引用計(jì)數(shù)可以引申出兩種內(nèi)存管理方式：

1. ARC
2. MRC

MRC手動(dòng)引用計(jì)數(shù)

即對(duì)象的引用計(jì)數(shù)管理，交由程序員手動(dòng)處理，操作系統(tǒng)(iOS)不做任何干預(yù)，只在對(duì)象引用計(jì)數(shù)為0時(shí)，將對(duì)象在合適時(shí)機(jī)銷毀。

自行添加各種對(duì)引用計(jì)數(shù)操作的代碼，這樣，代碼量將會(huì)增加，并一不小心，就會(huì)出現(xiàn)內(nèi)存泄漏的問(wèn)題

所以，在ARC出現(xiàn)后，基本上已經(jīng)放棄了MRC的操作了，只要一些可能的老舊第三方庫(kù)還在使用吧。(這個(gè)，也應(yīng)該基本沒(méi)有了，當(dāng)然不排除還有些在用MRC的)

ARC自動(dòng)引用計(jì)數(shù)

本質(zhì)部分在引用計(jì)數(shù)式內(nèi)存管理層面，ARC并沒(méi)有改變，也是使用引用計(jì)數(shù)來(lái)管理對(duì)象。只是ARC自動(dòng)的幫助我們處理”引用計(jì)數(shù)“相關(guān)部分

ARC獨(dú)有內(nèi)存管理思考方式

首先聲明一點(diǎn)：iOS內(nèi)存管理思考方式思考方式就是因?yàn)锳RC的引用所帶來(lái)的變化而且思考出的一個(gè)結(jié)論，此結(jié)論對(duì)ARC和MRC均有效，但ARC多了一個(gè)所有權(quán)聲明

ARC — 所有權(quán)修飾符

簡(jiǎn)單的說(shuō)，就是ARC下，使用所有權(quán)修飾符，告訴編譯器對(duì)此對(duì)象做何種內(nèi)存相關(guān)操作。

所有權(quán)修飾符有4鐘：

• ?__strong
• __weak
• __unsafe_unretained
• __autoreleasing

__strong

是所有id類型和對(duì)象的默認(rèn)所有權(quán)修飾符
作用：強(qiáng)持有此對(duì)象，在對(duì)象超出其作用域時(shí)，強(qiáng)引用失效，釋放此對(duì)象

代碼演示：

--- ARC ---
{
    id obj = [NSObject new];
}

--- MRC ---
{
    id obj = [NSObject new];
    [obj release];
}

上面兩段代碼等價(jià)！即出了作用域了，將obj釋放
__strong不僅可以作用在局部變量上，也可以作用在成員變量、屬性上。作用一致，只是需要釋放的位置，可能不同。成員變量和屬性，需要在對(duì)象被釋放前釋放掉

__weak

__strong所有權(quán)，將對(duì)象強(qiáng)持有，如果釋放不當(dāng)或者使用不當(dāng)，將會(huì)造成APP一個(gè)名場(chǎng)面 ：****循環(huán)引用****

所以__weak的作用：提供弱引用，不能持有對(duì)象實(shí)例，即不會(huì)造成對(duì)象引用計(jì)數(shù)的改變
因?yàn)槭褂昧?code>__weak不持有對(duì)象，當(dāng)對(duì)象超出作用域后，會(huì)被立即釋放

循環(huán)引用是因?yàn)橛袃蓚€(gè)對(duì)象相互強(qiáng)引用導(dǎo)致，用__weak打破兩者間相互強(qiáng)引用的關(guān)系，即可解決循環(huán)引用的問(wèn)題。

__unsafe_unretained和__autoreleasing

一個(gè)是不安全不引用修飾符，一個(gè)是自動(dòng)釋放修飾符
前者因?yàn)槠涫褂脮?huì)造成程序出現(xiàn)不確定的異常，所以基本不用
后者因?yàn)樵贏RC下，無(wú)法使用autorelease方法，所以也是基本不使用

所有權(quán)修飾符和屬性的修飾符對(duì)應(yīng)關(guān)系如下所示：

• assign 對(duì)應(yīng)的所有權(quán)類型是 __unsafe_unretained
• copy 對(duì)應(yīng)的所有權(quán)類型是 __strong
• retain 對(duì)應(yīng)的所有權(quán)類型是 __strong
• strong 對(duì)應(yīng)的所有權(quán)類型是 __strong
• unsafe_unretained對(duì)應(yīng)的所有權(quán)類型是__unsafe_unretained
• weak 對(duì)應(yīng)的所有權(quán)類型是 __weak

ARC有效使用規(guī)則

1. 不能使用 retain/release/retainCount/autorelease
2. 不能使用NSAllocateObject/NSDeallocateObject
3. 必須遵守內(nèi)存管理的方法命名規(guī)則
4. 不要顯式調(diào)用dealloc
5. 使用@autoreleasepool塊代替NSAutoreleasePool
6. 不能使用區(qū)域
7. 對(duì)象型變量不能作為C語(yǔ)言結(jié)構(gòu)體的成員
8. 顯式轉(zhuǎn)換id和void *

ARC不適用場(chǎng)景 —— Core Foundation對(duì)象

ARC對(duì)C語(yǔ)言編寫(xiě)的Core Foundation框架中對(duì)象無(wú)效，所以，使用了該框架中的對(duì)象，需要使用其對(duì)應(yīng)的引用計(jì)數(shù)方法CFRetain/CFRealease

Foundation框架與Core Foundation框架對(duì)象的區(qū)別，只是在哪個(gè)框架下生成而已，生成之后，可以在不同框架下使用。

4C717DC7-8321-48E6-B84D-A0B70C9313A2.png