iOS 問題整理07----記憶體管理

1.對於block，理解，mrc和arc下有什麼區別，使用注意事項

• mrc 下棧上的 block，在 arc 中並且符合一定條件的情況下會自動被拷貝到堆上
• block 內部如果使用了 __block 修飾的區域性變數，在 mrc 下 block 不會對這個變數產生強引用，在 arc 下 block 會對這個變數產生強引用。block 從棧上拷貝到堆上的時候，如果是在 mrc 下，那麼 block 結構體中的 bref 結構部不會從棧上拷貝到堆上，所以 bref 不會持有變數；如果是在 arc 下，那麼 bref 也會跟著一起拷貝到堆上，所以 bref 會強引用變數。
• arc 下，解決迴圈引用可以使用 __weak，__unsafe__unretained，或者使用__block 並且在塊內將變數置 nil，當程式碼塊內的程式碼執行完的時候，block 就不會再持有區域性變數了。如果是在 mrc 下，可以使用 __unsafe__unretained、__block 解決迴圈引用的問題。

2.使用CADisplayLink、NSTimer有什麼注意點？

• 當定時器新增到 runloop 中的時候，runloop 會持有定時器，定時器會持有 target，就會導致 target 不釋放。
  • block，在內部使用 weakSelf
  • NSProxy，使用訊息轉發
• NSTimer 與 CADisplayLink 依賴與 RunLoop，如果 RunLoop 的任務過於繁重，可能導致 NSTimer 不準時
  • 使用 GCD 的定時器

3. 介紹一下記憶體的幾大區域

從低地址到高地址依次是：

• 程式碼段
• 資料段（常量段）：字串、全域性變數和靜態變數（未初始化的、已初始化的）
• 堆區：自己 alloc、calloc、malloc 出來的物件
• 棧區：函式的開銷，比如區域性變數。（棧區的地址是從高往低）
• 核心區

4. 對mrc和arc的理解。ARC都幫我們做了什麼。講一下你對 iOS 記憶體管理的理解。ARC 的本質（阿里二面）。ARC 都幫我們做了什麼？

• iOS 是使用引用計數來管理 OC 物件記憶體的，當引用計數為 0 的時候物件的記憶體就會被釋放。
• 在 mrc 下我們需要手動地管理引用計數。使用 retain 讓物件的引用計數加一，使用 release 讓物件的引用計數減一。
• 使用 arc 時，LLVM 編譯器會自動在合適的時候往我們的程式碼裡新增 release 或者 autorelease 和 retain 等，我們不需要再寫 retain 或者 release了。執行時會在 dealloc 的時候把 weak 修飾的指標自動置 nil。

5. 引用計數是怎麼儲存的？

• 在 64bit 中，引用計數可以直接儲存在 isa 裡面，也可能儲存在 SideTable 類中

struct SideTable {
	sipinlock_t slock;
	RefcountMap refcnts; //存放著物件引用計數的雜湊表，以物件的地址為key
	weak_table_t weak_table; //雜湊表；key 是物件的地址，value 是所有弱引用了這個物件的指標的陣列
}
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6. @property 的本質是什麼？

• 自動幫我們生成成員變數、setter 與 getter 方法的宣告和實現

7. property 的常用修飾詞有哪些？

• 原子性：atomic/nonatomic
• 讀寫許可權：readwrite/readonly
• 記憶體管理：strong、copy、assign、unsafe_unretained、weak
• 方法名：getter=<name> 、setter=<name>

8. 如果屬性完全不加修飾詞入weak，atomic，系統會怎麼處理

• property 預設使用的是 atomic、readwrite、assign

9. weak 和 assign 的區別？

• assign 可以修飾基本型別和物件，weak 只能修飾物件
• 被 weak 修飾的指標會在物件被釋放的時候自動置 nil

10. 對於strong，weak，atomic等等理解

• atomic 是屬性的原子性，給系統自動生成的 setter、getter 方法加鎖
• 被 strong 修飾的屬性在指向物件的時候，物件的引用計數加一
• 被 weak 修飾的屬性在指向物件的時候，不會持有物件，物件銷燬的時候屬性自動置nil

11. 使用 atomic 一定是執行緒安全的嗎？

• 使用 atomic 就是給系統自動生成的 setter、getter 加鎖，它可以保證資料的完整性，但是並不能保證資料是準確的。比如 A 執行緒的寫操作結束後，B 執行緒又開始寫，這時候 A 執行緒讀操作就會等到 B 執行緒的寫操作結束後再做，那麼最後 A 執行緒的讀操作讀到的是 B 執行緒寫進去的資料。
• atomic 也不能保證整個物件是執行緒安全的。比如 A 執行緒在進行讀操作之前，物件被 C 執行緒 release 了，那麼就會崩潰。再比如，一個可變的陣列在多個執行緒下使用 addObjectAtIndex:，這就是不安全的，這也和 setter 與 getter 沒什麼關係。

12. __block vs __weak？

• 使用 __block 的目的是在程式碼塊中修改區域性變數。使用 __block 後，變數會被包裝成 bref 結構體被捕獲進 Block 結構體，當 Blcok 拷貝到堆上的時候，在 arc 中 bref 也會被拷貝到堆上，在 mrc 中 bref 不會被拷貝到堆上，所以在 arc 中使用 __block 還要注意解決迴圈引用的問題，而在 mac 中使用 __block 不會引起迴圈引用的問題。
• 使用 __weak 的目的是在 arc 中解決 Block 的迴圈引用的問題。Block 捕獲區域性變數時，如果變數是被 __weak 修飾的，捕獲進 Block 結構體的時候，也會被 weak 修飾，當 Block 拷貝到堆上的時候，捕獲進來的這個變數引用計數不會增加。

13. weak 屬性需要在 dealloc 中置 nil 嗎？

• 不需要，weak 修飾的變數會在物件被釋放後自動置 nil

14. IBOutlet 連出來的屬兔屬性為什麼可以被設定成 weak？

• xib 有一個陣列持有著這個物件

15. 怎麼使用 copy 關鍵字？

• copy 的目的
  • 產生一個副本物件，跟源物件互不影響
  • 修改了源物件，不會影響副本物件
  • 修改了副本物件，不會影響源物件
• 常用 copy 的物件： NSString、NSArray、NSDictionary
• iOS 提供了兩個拷貝方法：copy、mutableCopy
  • copy：產生不可變副本
  • mutableCopy：產生可變副本

NSString *str1 = @"123"; //這是一個在常量區的不可變字串
NSString *str2 = [str1 copy];//還是這個字串。不採用taggedPointer技術
NSString *str3 = [str1 mutableCopy];//把它拷貝成可變的字串，並且是拷貝到堆上去了。
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NSMutableString *str1 = [NSMutableString stringWithFormat:@"123"];//在堆上的一個可變字串
NSString *str2 = [str1 copy];//拷貝成不可變字串。會採用taggedPointer技術，比較短的話就是在常量區的taggedPointer，長一點的話會變成在堆上的字串。
NSString * str3 - [str1 mutableCopy];//拷貝成一個新的、可變的字串。在堆上的，所以它會是不一樣的。
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16. 深複製和淺複製指的是什麼？對於深拷貝和淺拷貝的理解

• 深拷貝
  • 內容拷貝，產生了新的物件
  • 比如拷貝堆上的物件
• 淺拷貝
  • 指標拷貝，沒用產生新的物件
  • 比如 copy 常量區的字串。NSString *str = [@"123" copy];
• mutableCopy 一定是深拷貝。 copy 不一定是淺拷貝。

17. 如何重寫帶 copy 關鍵字的 setter？

- (void)setKey:(id)key 
{
	if (key != _key) {
		//[_key release]; //MRC
		_key = [key copy];
	}
}
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18. 如何讓自己的的類用copy修飾符？

• 自定義的類要想使用 copy 方法，必須得先遵守 NSCopying 協議
• 實現 - (id)copyWithZone:(NSZone *)zone 方法

- (id)copyWithZone:(NSZone *)zone 
{
    Person *person = [[Person allocWithZone:zone] init];
	person.age = self.age;
	person.weight = self.weight;
	return person;
}
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19. 這種寫法會出現什麼問題:@property(copy)NSMutableArray *array;？

• 使用 self.array 對 _array 進行賦值之後，會 copy 一個不可變陣列賦值給它，當呼叫 NSMutableArray 中的方法時，會報錯。

20. @property宣告的NSString(或NSArray，NSDictionary)經常使用copy關鍵字，為什麼?如果改用strong關鍵字，可能造成什麼問題？

• 因為它們有對應子類，根據里氏替換原則，父類指標可以指向子類物件，所以可以給他們賦值一個可變的物件，通過改變這個物件就改了屬性的值。使用 copy 是為了保證屬性指向的物件的值是不能被修改的。

21. Objective-C 中的 copy 方法（阿里）

• 拷貝的目的是產生一個副本，它們修改的時候互不影響。
• NSString、NSArray、NSDictionary 等這些類有對應的可變型別，所以它們的拷貝有 copy 和 mutableCopy
  • copy 一定產生一個不可變物件
  • mutableCopy 一定產生一個不可變物件
  • 不可變物件使用 copy ，copy 出來的時候也是一個不可變的，拷貝的目的是拷貝之後它們修改的時候互不影響，既然它們都不能修改，那就沒有產生新物件的必要了。所以，只會拷貝一個新的指標指向這個不可變物件。這是淺拷貝。
  • 拷貝的時候產生了新的物件，這就是深拷貝
• 自定義類要想使用 copy 方法，需要先遵守 NSCopying 協議，實現 copyWithZone:(NSZone *)zone 方法。

22. weak 的實現原理是什麼？

• 物件的弱引用關係會存入 SideTable 裡面的弱引用雜湊表中，這個列表中的 key 是物件的地址，value 是所有弱引用了這個物件的的指標的陣列。當物件呼叫 release 的時候，會判斷引用計數是否為零，如果為零的話就會呼叫 dealloc 方法，然後就會通過物件的地址在 SideTable 的弱引用表中找到這個陣列，遍歷這個陣列對陣列裡邊的指標清空置 nil。

23. 談談對自動釋放池的理解。autoreleasepool 的使用場景和原理。Autoreleasepool 什麼時候釋放，在什麼場景下使用？（阿里）

• AutoreleasePool 本質上是一個結構體，裡面有 push 和 pop 函式，這兩個函式時對 AutoreleasePoolPage 的封裝，所以 AutoreleasePool 沒有單獨的結構，是由若干個 AutoreleasePoolPage 以雙連結串列的形式組成的，自動釋放機制的核心在於 AutoreleasePoolPage 這個類。
• 每一個 AutoreleasePoolPage 物件佔 4096 個位元組。出了自己結構體所佔的記憶體，都用來存放的是 autorelease 物件的地址。
• 當建立 @autoreleasepool{} 時，會呼叫 push，會往裡面存入一個哨兵物件。
• 在 autoreleasepool{} 中建立物件的時候就會向 next 指向的地址中寫入新建立的這個物件的地址。
• 當 @autoreleasepool{} 結束的時候會呼叫 pop 的，這時從最新寫入的地址開始，向前找，依次向它們指向的物件傳送 release 訊息，直到找到前一個哨兵物件。（可能跨了好幾頁）
• 使用場景：當有大量臨時變數的時候，避免記憶體峰值過高

NSArray *urls = <# An array of file URLs #>;
for (NSURL *url in urls) {
    @autoreleasepool {
        NSError *error;
        NSString *fileContents = [NSString stringWithContentsOfURL:url
                                        encoding:NSUTF8StringEncoding
                                         error:&error];
   	}
}
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24. 自動釋放池在mrc和arc區別

25. 多層自動釋放池巢狀的物件在哪一層釋放

• 最裡面的一層先 release。因為它先出大括號，先呼叫 AutoreleasePool 的 pop 方法。

25. 方法裡有區域性物件，出了方法後會立即釋放嗎？

• 在 arc 下，如果編譯器幫我們新增的程式碼是在出方法前 [obj release]，那麼就是出了方法會立即釋放；如果編譯器幫我們新增的程式碼是在建立的時候新增 autorelease，那麼就不是立即 release 的。它會在 runloop 休眠前進行 release。

26. 你在專案中是怎麼優化記憶體的？

• 使用 instruments 的 LEAKS 或者 第三方工具比如 LeakFinder 來檢測記憶體洩漏，然後進行處理