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引發(fā)反思
棧怎么清除？會引發(fā)什么狀況？怎么使棧溢出？
堆空間怎么清除？會引發(fā)什么狀況？怎么使堆溢出？

Class A{

    NSString *_name;
    NSString *_xxxx;
    int       _age;
    A        *superClass;
}
A *a = [[A alloc] init];

內(nèi)存是這么分配的？
a代表什么？

內(nèi)存管理總結(jié)

內(nèi)容分為虛擬內(nèi)存+物理內(nèi)存，正常初始化空間分配的都是虛擬內(nèi)存，初始化實例才會占用物理內(nèi)容
Instrument的Allocations工具可以監(jiān)控
All Heap & Anoymous VM代表虛擬內(nèi)存
Dirty Memory，resident Size就是物理內(nèi)存的大小

訪問內(nèi)存其實都是訪問的邏輯地址，需要轉(zhuǎn)換后才能訪問物理內(nèi)存，
CPU根據(jù)邏輯地址通過界限寄存器判斷是否越界，越界地址錯誤，反之加上基址寄存器轉(zhuǎn)換成物理內(nèi)存地址

iOS內(nèi)存過多而被Kill掉？基于什么原則？

iOS使用的是低內(nèi)存處理機制Jetsam，基于優(yōu)先級隊列的機制。
當(dāng)內(nèi)存過低的時候，就會在隊列中進行廣播，希望大家盡量釋放內(nèi)存，如果一段時間后，仍然內(nèi)存不夠，就會開始Kill進程，直到內(nèi)存夠用。

介紹下內(nèi)存的幾大區(qū)域？

1、棧：局部變量（基本數(shù)據(jù)類型、指針變量）當(dāng)期作用域執(zhí)行完畢之后，就會被系統(tǒng)立即收回(無需程序員管理(分配地址由高到低分配))

2、堆：程序運行的過程中動態(tài)分配的存儲空間(創(chuàng)建的對象)，手動申請的字節(jié)空間需要調(diào)用free來釋放

3、Bss段：沒有初始化的全局變量和靜態(tài)變量，一旦初始化就會從BSS段中收回掉，轉(zhuǎn)存到數(shù)據(jù)段中

4、數(shù)據(jù)段：存放已經(jīng)初始化的全局變量和靜態(tài)變量，以及常量數(shù)據(jù)，直到程序結(jié)束才會被立即收回

5、代碼段：程序編譯后的代碼內(nèi)容，直到結(jié)束程序才會被收回

iOS內(nèi)存中的對象主要有兩類，
一類是值類型，比如int、float、struct等基本數(shù)據(jù)類型
一類是引用類型，也就是繼承NSObject類的所有OC對象
值類型會被放入棧中，遵循先進后出的原則
引用類型會放在堆中，當(dāng)給對象分配內(nèi)存空間時，對隨機在內(nèi)存中開辟空間。

為什么會循環(huán)引用

當(dāng)兩個不同的對象各有一個強引用指向?qū)Ψ?，那么循環(huán)引用就產(chǎn)生了，每個對象的引用計數(shù)都會+1，無法得到內(nèi)存的釋放
weak是弱引用，計數(shù)器不會加一，并在引用對象被釋放的時候自動設(shè)置為nil

unsafe_unretained , weak, assign 區(qū)別

__unsafe_unretained: 不會對對象進行retain,當(dāng)對象銷毀時,會依然指向之前的內(nèi)存空間(野指針)
__weak: 不會對對象進行retain,當(dāng)對象銷毀時,會自動指向nil
assign:用于對基本數(shù)據(jù)類型進行賦值操作，不更改引用計數(shù)(基本類型內(nèi)存分配棧上，系統(tǒng)自動處理)。如果來修飾對象，被assgin修飾的對象在釋放后，指針的地址還是存在的，成為野指針。如果后續(xù)分配在堆上的內(nèi)存正好在這個地址上程序就會crash。
copy：在修飾Mutable可變類型會在內(nèi)存里拷貝一份對象，兩個指針指向不同的內(nèi)存地址。copy出來的新對象是不可變類型的。而修飾NSString、NSArray等普通類型，充當(dāng)strong使用，內(nèi)存計數(shù)+1
strong:強指針，指向?qū)ο髢?nèi)存地址，內(nèi)存計數(shù)+1
nonatomic：非原子屬性。它的特點是多線程并發(fā)訪問性能高，但是訪問不安全
atomic：原子性，線程安全的，setter方法加鎖

野指針是什么，iOS 開發(fā)中什么情況下會有野指針？

指針是不為nil，但是指向已經(jīng)被釋放的內(nèi)存的指針。
__unsafe_unretain或者assign的指針，對象釋放后會出現(xiàn)野指針。
一般情況下oc使用了weak指針，在對象銷毀時指針會置nil

block內(nèi)存相關(guān)

問：__block什么時候用？
答：在block里面修改局部變量的值都要用__block修飾

問：在block里面, 對數(shù)組執(zhí)行添加操作, 這個數(shù)組需要聲明成__block嗎?
答：不需要聲明成__block，因為testArr數(shù)組的指針并沒有變（往數(shù)組里面添加對象，指針是沒變的，只是指針指向的內(nèi)存里面的內(nèi)容變了）

問：在block里面, 對NSInteger進行修改, 這個NSInteger是否需要聲明成__blcok ？
答：NSInteger的值發(fā)生改變，則要求添加__block修飾

block變量定義時為什么用copy？block是放在哪里的？

默認(rèn)情況下，block是存檔在棧中，可能被隨時回收，通過copy操作可以使其在堆中保留一份, 相當(dāng)于一直強引用著, 因此如果block中用到self時, 需要將其弱化, 通過__weak或者__unsafe_unretained

autoreleasepool的使用場景和原理

自動釋放池是OC中內(nèi)存自動回收機制，它可以延遲加入autoreleasepool中變量release的時機，創(chuàng)建的變量會在超出其作用域的時候release

autorelease本質(zhì)上就是延遲調(diào)用release

在沒有手加Autorelease Pool的情況下，Autorelease對象是在當(dāng)前的runloop迭代結(jié)束時釋放的，而它能夠釋放的原因是系統(tǒng)在每個runloop迭代中都加入了自動釋放池Push和Pop(每一個線程都有一個默認(rèn)autoreleasepool)

棧 - 泄露

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

給指針a分配了8個字節(jié)的地址，a又指向了number的地址，最后a釋放了。這時候釋放的是number的地址，而number是在棧區(qū)中，不能被手動釋放，這時候就出現(xiàn)了棧的內(nèi)存泄露

weak、strong在內(nèi)存的作用

默認(rèn)情況下，一個指針都會使用__strong屬性，表明這是一個強引用。當(dāng)所有強引用都去除時，對象才能被釋放

但有時候我們可能要禁止這種行為：一些集合類不應(yīng)該增加其元素的引用，可能對導(dǎo)致對象無法釋放，可能會出現(xiàn)循環(huán)引用，導(dǎo)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(shù)器不會加一，并在引用對象被釋放的時候自動設(shè)置為nil

線程中棧與堆是公有的還是私有的

在多線程環(huán)境下，每個線程擁有一個棧和程序計數(shù)器，棧和程序計數(shù)器用來保存線程執(zhí)行歷史和線程執(zhí)行的狀態(tài)，是線程私有資源

堆資源是統(tǒng)一進程內(nèi)多線程共享的

OC的內(nèi)存是怎么管理的？

一般來說我們可能會說“使用引用計數(shù)管理”，是的沒錯，但是引用計數(shù)是如何管理的呢？

2013年9月，蘋果推出了iPhone5s,推出TaggedPointer概念，為了節(jié)省內(nèi)存和提高執(zhí)行效率。
NSNumber，NSString，NSData等一些較小的數(shù)據(jù)TaggedPointer將一個對象的指針拆成兩部分，一部分直接保存數(shù)據(jù)，另一部分作為特殊標(biāo)記，表示這是一個特別的指針，不指向任何一個地址

正常Object對象還是會使用引用計數(shù)來管理，那么蘋果是這么管理的呢？

為了管理內(nèi)存蘋果內(nèi)置了全局的SideTables(散列表)，存儲的是SideTable的結(jié)構(gòu)體。

   SideTable 結(jié)構(gòu)體
     struct SideTable{
        //保證原子操作的自旋鎖
        spinlock_t slock;
        //引用計數(shù)的hash表
        RefcountMap refcnts;
        //weak 引用全局hash表
        weak_table_t weak_table;
    }

網(wǎng)上有個例子這里:

100個學(xué)生(對象)住宿，大家都在一個樓上(SideTables),有10個房間(SideTable),每個房間8個學(xué)生(obj);
關(guān)系類似于此

spinlock_t:自旋鎖，如果已經(jīng)在訪問100號宿舍的某個學(xué)生，那么在這時候是其他線程是無法訪問100號宿舍的其他學(xué)生，自旋鎖比較適用于鎖使用者保持鎖時間比較短的情況

RefcountMap:對象具體的引用計數(shù)，沒錯就是他，所有strong等可以是引用計數(shù)+1的操作都會在這里標(biāo)記，
因為一個SideTable可能有多個對象的計數(shù)器，SideTables[0x0000]和SideTables[0x0x000f] 可能都是同一個SideTable，所以蘋果又提供了table.refcnts.find[0x0x000f]來找到真正的引用計數(shù)器
計數(shù)器的存儲結(jié)構(gòu):

image

)
看圖表示可以得知:真正引用計數(shù)器是從第三位開始，也就是4的位置。
如果這里引用計數(shù)為0了，就會直接執(zhí)行dealloc，查看是否有weak引用會把weak_table_t中的弱引用置nil

weak_table_t:

 struct weak_table_t {
    // 保存了所有指向指定對象的 weak 指針(數(shù)組)
    weak_entry_t *weak_entries;
    // 存儲空間
    size_t    num_entries;
    // 參與判斷引用計數(shù)輔助量
    uintptr_t mask;
    // hash key 最大偏移值
    uintptr_t max_hash_displacement;
};

weak_entries：通過循環(huán)遍歷來找到對應(yīng)的entry。

struct weak_entry_t {
//被指對象的地址。前面循環(huán)遍歷查找的時候就是判斷目標(biāo)地址是否和他相等
DisguisedPtrobjc_object> referent;
union {
    struct {
        //可變數(shù)組,里面保存著所有指向這個對象的弱引用的地址。當(dāng)這個對象被釋放的時候，referrers里的所有指針都會被設(shè)置成nil。
        weak_referrer_t *referrers;
        uintptr_t        out_of_line : 1;
        uintptr_t        num_refs : PTR_MINUS_1;
        uintptr_t        mask;
        uintptr_t        max_hash_displacement;
    };
    struct {
        //只有WEAK_INLINE_COUNT個元素的數(shù)組，默認(rèn)情況下用它來存儲弱引用的指針。當(dāng)大于4個的時候使用referrers來存儲指針。
        weak_referrer_t  inline_referrers[WEAK_INLINE_COUNT];
    };
 }
}

weak的原理

為了管理所有的引用計數(shù)和weak指針，蘋果創(chuàng)建了一個全局的SideTables，它是一個全局的hash表，用于存儲指向某個對象的所有weak指針，key是所指向?qū)ο蟮牡刂?，value是weak指針的地址數(shù)組，里面存放的都是SideTable結(jié)構(gòu)體

weak是弱引用，計數(shù)器不會加一，并在引用對象被釋放的時候自動設(shè)置為nil

對象引用計數(shù)相關(guān)的操作是原子性的，如果多個線程同事操作一個對象的引用計數(shù)會造成數(shù)據(jù)錯亂，同時在內(nèi)存中的對象數(shù)據(jù)量大，不能讀整個Hash加鎖，所以蘋果采用了分離鎖

步驟：
1、初始化時，runtime會調(diào)用obj_initWeak函數(shù)，初始化一個新的weak指針指向?qū)ο蟮牡刂?/p>

NSObject *obj = [[NSObject alloc] init];
id __weak obj1 = obj;

初始化weak變量的時候，runtime會調(diào)用NSObject.mm中的obj_initWeak函數(shù)，函數(shù)聲明如下：

id objc_initWeak(id *object, id value);

而對于objc_initweak()方法的實現(xiàn)

id objc_initWeak(id *location, id newObj) {
// 查看對象實例是否有效
// 無效對象直接導(dǎo)致指針釋放
    if (!newObj) {
        *location = nil;
        return nil;
    }
    // 這里傳遞了三個 bool 數(shù)值
    // 使用 template 進行常量參數(shù)傳遞是為了優(yōu)化性能
    return storeWeak<false/*old*/, true/*new*/, true/*crash*/>
    (location, (objc_object*)newObj);
}

2、添加引用時，obj_initWeak函數(shù)會調(diào)用obj_storeWeak()函數(shù)更新指針指向，創(chuàng)建對應(yīng)的弱引用表

obj_storeWeak()函數(shù)聲明

id objc_storeWeak(id *location, id value);

代碼具體看：
http://www.cocoachina.com/ios/20170328/18962.html
https://www.desgard.com/weak/

3、釋放時，調(diào)用clearDeallocating函數(shù)，首先根據(jù)對象地址獲取到所有的weak指針地址的數(shù)組，然后遍歷這個數(shù)組把其中的數(shù)據(jù)設(shè)為nil，最后把這個entry從weak表中刪除，最后清理對象的記錄
http://www.cocoachina.com/ios/20170328/18962.html

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