李洪強經典面試題50-內存管理

 李洪強經典面試題50-內存管理

 

內存管理

ARC處理原理

ARC是Objective-C編譯器的特性，而不是運行時特性或者垃圾回收機制，ARC所作的只不過是在代碼編譯時爲你自動在合適的位置插入release或autorelease，只要沒有強指針指向對象，對象就會被釋放。

• 前端編譯器

前端編譯器會爲「擁有的」每個對象插入相應的release語句。若是對象的全部權修飾符是__strong，那麼它就是被擁有的。若是在某個方法內建立了一個對象，前端編譯器會在方法末尾自動插入release語句以銷燬它。而類擁有的對象（實例變量/屬性）會在dealloc方法內被釋放。事實上，你並不須要寫dealloc方法或調用父類的dealloc方法，ARC會自動幫你完成一切。此外，由編譯器生成的代碼甚至會比你本身寫的release語句的性能還要好，由於編輯器能夠做出一些假設。在ARC中，沒有類能夠覆蓋release方法，也沒有調用它的必要。ARC會經過直接使用objc_release來優化調用過程。而對於retain也是一樣的方法。ARC會調用objc_retain來取代保留消息。

• ARC優化器

雖然前端編譯器聽起來很厲害的樣子，但代碼中有時仍會出現幾個對retain和release的重複調用。ARC優化器負責移除多餘的retain和release語句，確保生成的代碼運行速度高於手動引用計數的代碼。

下面關於Objective-C內存管理的描述錯誤的是

A 當使用ARC來管理內存時，代碼中不能夠出現autorelease
B autoreleasepool 在 drain 的時候會釋放在其中分配的對象
C 當使用ARC來管理內存時，在線程中大量分配對象而不用autoreleasepool則可能會形成內存泄露 D 在使用ARC的項目中不能使用NSZone

• 參考答案：A
• 理由：ARC只是在大多時候編譯自動爲咱們添加上內存管理的代碼，只是咱們的源代碼看不到而已，可是在編譯時，編譯器會添加上相關內存管理代碼。對於自動釋放池，在drain時會將自動釋放池中的全部對象的引用計數減一，若引用計數爲0，則會自動釋放掉其內存。若是在線程中須要大量分配內存，咱們理應添加上自動釋放池，以防內存泄露。好比在for循環中要分配大量的內存處理數據，那麼咱們應該在for循環內添加自動釋放池，在每一個循環後就將內存釋放掉，防止內存泄露。在ARC項目中，天然不能手動使用NSZone，也不能調用父類的dealloc。

MRC文件在ARC工程混合編譯時，須要在文件的Compiler Flags上添加什麼參數

A -shared
B -fno-objc-arc
C -fobjc-arc D -dynamic 參考答案：B

什麼狀況使用 weak 關鍵字，相比 assign 有什麼不一樣？

• 什麼狀況使用weak關鍵字?
• 在 ARC 中,在有可能出現循環引用的時候,每每要經過讓其中一端使用 weak 來解決,好比: delegate 代理屬性
  自身已經對它進行一次強引用,沒有必要再強引用一次,此時也會使用 weak,自定義 IBOutlet 控件屬性通常也使用 weak；固然，也可使用strong。
• weak與assign的不一樣?
• weak 此特質代表該屬性定義了一種「非擁有關係」 (nonowning relationship)。爲這種屬性設置新值時，設置方法既不保留新值，也不釋放舊值。此特質同assign相似， 然而在屬性所指的對象遭到摧毀時，屬性值也會清空(nil out)。 而 assign 的「設置方法」只會執行鍼對「純量類型」 (scalar type，例如 CGFloat 或 NSlnteger 等)的簡單賦值操做。
• assigin 能夠用非 OC 對象,而 weak 必須用於 OC 對象

調用對象的release 方法會銷燬對象嗎？

不會，調用對象的release 方法只是將對象的引用計數器-1，當對象的引用計數器爲0的時候會調用了對象的dealloc 方法才能進行釋放對象的內存。

自動釋放池常見面試代碼

for (int i = 0; i < someLargeNumber; ++i) { NSString *string = @"Abc"; string = [string lowercaseString]; string = [string stringByAppendingString:@"xyz"]; NSLog(@"%@",string); }

問：以上代碼存在什麼樣的問題？若是循環的次數很是大時，應該如何修改？

存在問題：問題處在每執行一次循環，就會有一個string加到當前runloop中的自動釋放池中，只有當自動釋放池被release的時候，自動釋放池中的標示了autorelease的這些數據所佔用的內存空間才能被釋放掉。假設，當someLargeNumber大到必定程度時，內存空間將被耗盡而沒有被釋放掉，因此就出現了內存溢出的現象。 解決辦法1：若是i比較大，能夠用@autoreleasepool {}解決，放在for循環外，循環結束後，銷燬建立的對象，解決佔據棧區內存的問題 解決方法2：若是i玩命大，一次循環都會形成自動釋放池被填滿，自動釋放池放在for循環內，每次循環都將上一次建立的對象release 修改以後: for(int i = 0; i<1000;i++){ NSAutoreleasePool * pool1 = [[NSAutoreleasePool alloc] init]; NSString *string = @"Abc"; string = [string lowercaseString]; string = [string stringByAppendingString:@"xyz"]; NSLog(@"%@",string); //釋放池 [pool1 drain]; }

objective-C對象的內存佈局是怎樣的？

• 因爲Objective-C中沒有多繼承，所以其內存佈局仍是很簡單的，就是：最前面有個isa指針，而後父類的實例變量存放在子類的成員變量以前

看下面的程序,第一個NSLog會輸出什麼?這時str的retainCount是多少?第二個和第三個呢? 爲何?

NSMutableArray* ary = [[NSMutableArray array] retain]; NSString *str = [NSString stringWithFormat:@"test"]; [str retain]; [aryaddObject:str]; NSLog(@」%@%d」,str,[str retainCount]); [str retain]; [str release]; [str release]; NSLog(@」%@%d」,str,[str retainCount]); [aryremoveAllObjects] NSLog(@」%@%d」,str,[str retainCount]); str的retainCount建立+1，retain+1，加入數組自動+1 3 retain+1，release-1，release-1 2 數組刪除全部對象，全部數組內的對象自動-1 1

回答person的retainCount值,並解釋爲何

Person * per = [[Person alloc] init]; 此時person 的retainCount的值是1 self.person = per; 在self.person 時,若是是assign,person的 retainCount的值不變,仍爲1 如果:retain person的retainCount的值加1,變爲2 如果:copy person的retainCount值不變,仍爲1

何時須要在程序中建立內存池?

• 用戶本身建立的數據線程，則須要建立該線程的內存池

若是咱們不建立內存池，是否有內存池提供給咱們?

• 界面線程維護着本身的內存池，用戶本身建立的數據線程，則須要建立該線程的內存池

蘋果是如何實現autoreleasepool的？

autoreleasepool以一個隊列數組的形式實現,主要經過下列三個函數完成.
•    objc_autoreleasepoolPush
•    objc_autoreleasepoolPop
•    objc_autorelease
看函數名就能夠知道，對autorelease分別執行push、pop操做。銷燬對象時執行release操做。

objc使用什麼機制管理對象內存？

• 經過引用計數器(retainCount)的機制來決定對象是否須要釋放。 每次runloop完成一個循環的時候，都會檢查對象的 retainCount，若是retainCount爲0，說明該對象沒有地方須要繼續使用了，能夠釋放掉了。

爲何要進行內存管理?

• 由於移動設備的內存極其有限,當一個程序所佔內存達到必定值時， 系統會發出內存警告. 當程序達到更大的值時, 程序會閃退, 影響用戶體驗. 爲了保證程序的運行流暢, 必須進行內存管理

內存管理的範圍?

• 管理全部繼承自NSObject的對象, 對基本數據類型無效.是由於對象和其餘數據類型在系統中存儲的空間不同,其餘局部變量主要存儲在棧區(由於基本數據類型佔用的存儲空間是固定的,通常存放於棧區),而對象存儲於堆中,當代碼塊結束時,這個代碼塊所涉及到的全部局部變量會自動彈棧清空,指向對象的指針也會被回收,這時對象就沒有指針指向,但依然存在於堆內存中,形成內存泄露.

objc使用什麼機制管理對象內存(或者內存管理方式有哪些)？(重點)

• MRC(manual retain-release)手動內存管理
• ARC(automatic reference counting)自動引用計數
• Garbage collection (垃圾回收)。可是iOS不支持垃圾回收, ARC做爲LLVM3.0編譯器的一項特性, 在iOS5.0 (Xcode4) 版本後推出的。
• ARC的判斷準則, 只要沒有強指針指向對象, 對象就會被釋放.

iOS是如何管理內存的？

• 這個問題的話上一個問題也提到過,講下block的內存管理,ARC下的黃金法則就行。

• 這裏說下swift裏的內存管理:
  delgate照樣weak修飾,閉包前面用[weak self],swift裏的新東西,unowned,舉例,若是self在閉包被調用的時候可能爲空,則用weak,反之亦然,若是爲空時使用了unowned,程序會崩潰,相似訪問了懸掛指針,在oc中相似於unsafe_unretained,相似assign修飾了oc對象,對象被銷燬後,被unowned修飾的對象不會爲空,可是unowned訪問速度更快,由於weak須要unwarp後才能使用

內存管理的原則

• 只要還有人在使用這個對象, 那麼這個對象就不會被回收
• 只有你想使用這個對象, 那麼就應該讓這個對象的引用計數器加1
• 當你不想使用這個對象時, 應該讓對象的引用計數器減1
• 誰建立, 就由誰來release
  • 若是你經過alloc, new, copy 來建立一個對象, 當你不想用這個對象的時候就必須調用release 或者autorelease 讓引用計數器減1
  • 不是你建立的就不用你負責 release
• 誰retain 誰release
  • 只要你調用了retain ,不管這個對象如何生成, 都須要調用release
• 總結:
  有加就應該有減, 曾讓某個計數器加1, 就應該讓其在最後減1

內存管理研究的對象:

• 野指針:指針變量沒有進行初始化或指向的空間已經被釋放。
  • 使用野指針調用對象方法，會報異常，程序崩潰。
  • 一般再調用完release方法後，把保存對象指針的地址清空，賦值爲nil，找oc中沒有空指針異常，因此[nil retain]調用方法不會有異常。

• 內存泄露

  • 如 Person * person = [Person new]; (對象提早賦值nil或者清空)在棧區的person已經被釋放, 而堆區new產生的對象尚未釋放, 就會形成內存泄露
  • 在MRC手動引用計數器模式下, 形成內存泄露的狀況
    1. 沒有配對釋放，不符合內存管理原則
    2. 對象提早賦值nil或者清空，致使release不起做用。

• 殭屍對象 : 堆中已經被釋放的對象(retainCount = 0)

• 空指針 : 指針賦值爲空,nil

如何判斷對象已經被銷燬

• 重寫dealloc方法，對象銷燬時，會調用，重寫時必定要[super dealloc]

retainCount = 0，使用retain可否復活對象

• 已經被釋放的對象沒法復活

對象與對象之間存在的關係

1. 繼承關係
2. 組合關係（是一種強烈的包含關係）
3. 依賴關係(對象做爲方法參數傳遞)

對象的組合關係中，確保成員變量不被提早釋放？

• 重寫set方法，在set方法中，retain該對象。

成員變量的對象，在哪裏配對釋放？

• dealloc中釋放

對象組合關係中，內存泄露有哪幾種狀況？

• set方法沒有retain對象
• 沒有release舊對象
• 沒有判斷向set方法中傳入的是否爲同一個對象

正確重寫set方法

• 判斷是否爲同一對象
• release舊對象
• retain新對象

分別描述內存管理要點、autorelease、release、NSAutoreleasePool?並說明autorelease是何時被release的?簡述何時由你負責釋放對象,何時不禁你釋放?[NSAutoreleasePool release]和[NSAutoreleasePool drain]有什麼區別?

• 內存管理要點:Objective-C 使用引用計數機制(retainCount)來管理內存。

• 內存每被引用一次,該內存的引用計數+1,每被釋放一次引 用計數-1。

• 當引用計數 = 0 的時候,調用該對象的 dealloc 方法,來完全從內存中刪除該對象。

• alloc,allocWithZone,new(帶初始化)時:該對象引用計數 +1;

• retain:手動爲該對象引用計數 +1;

• copy:對象引用計數 +1;//注意copy的OC數據類型是否有mutable，若有爲深拷貝，新對象計數爲1，若是沒有，爲淺拷貝，計數+1

• mutableCopy:生成一個新對象,新對象引用計數爲 1;

• release:手動爲該對象引用計數 -1;

• autorelease:把該對象放入自動釋放池,當自動釋放池釋放時,其內的對象引用計數 -1。

• NSAutoreleasePool: NSAutoreleasePool是經過接收對象向它發送的autorelease消息,記錄該對象的release消息,當自動釋放池被銷燬時,會自動向池中的對象發送release消息。

• autorelease 是在自動釋放池被銷燬,向池中的對象發送release
  只能釋放本身擁有的對象。

• 區別是:在引用計數環境下(在不使用ARC狀況下),二者基本同樣,在GC(垃圾回收制)環境下,release 是一個no-op(無效操做),因此不管是否是GC都使用drain

• 面試中內存管理,release和autorelease的含義?這裏尤爲要強調下autorelease,它引伸出自動釋放池,也能引伸出Run loop!

自動釋放池是什麼,如何工做 ?

• 什麼是自動釋放池：用來存儲多個對象類型的指針變量
• 自動釋放池對池內對象的做用：存入池內的對象，當自動釋放池被銷燬時，會對池內對象所有作一次release操做
• 對象如何加入池中：調用對象的autorelease方法
• 自動釋放池能嵌套使用嗎：能
• 自動釋放池什麼時候被銷燬 ：簡單的看，autorelease的"}"執行完之後。而實際狀況是Autorelease對象是在當前的runloop迭代結束時釋放的，而它可以釋放的緣由是系統在每一個runloop迭代中都加入了自動釋放池Push和Pop
• 屢次調用對象的autorelease方法會致使：野指針異常
• 自動釋放池的做用：將對象與自動釋放池創建關係，池子內調用autorelease，在自動釋放池銷燬時銷燬對象，延遲release銷燬時間

自動釋放池何時釋放？

• 經過Observer監聽RunLoop的狀態，一旦監聽到RunLoop即將進入睡眠等待狀態，就釋放自動釋放池（kCFRunLoopBeforeWaiting）

IPhone OS有沒有垃圾回收?autorelease 和垃圾回收制(gc)有什麼關係?

• iOS 中沒有垃圾回收。autorelease只是延遲釋放,gc是每隔一段時間詢問程序,看是否有無指針指向的對象,如有,就將它回收。他們二者沒有什麼關係。

ARC問題

1. 什麼是arc機制：自動引用計數.
2. 系統判斷對象是否銷燬的依據：指向對象的強指針是否被銷燬
3. arc的本質：對retainCount計算，建立+1 清空指針 - 1 或者到達autoreleasepool的大括號-1
4. arc目的：不須要程序員關心retain和release操做.
5. 如何解決arc機制下類的相互引用：.h文件中使用@class關鍵字聲明一個類，兩端不能都用強指針，一端用strong一端用weak

ARC經過什麼方式幫助開發者管理內存？

ARC相對於MRC，不是在編譯時添加retain/release/autorelease這麼簡單。應該是編譯期和運行期兩部分共同幫助開發者管理內存。

• 在編譯期，ARC用的是更底層的C接口實現的retain/release/autorelease，這樣作性能更好，也是爲何不能在ARC環境下手動retain/release/autorelease，同時對同一上下文的同一對象的成對retain/release操做進行優化（即忽略掉沒必要要的操做）
• ARC也包含運行期組件，這個地方作的優化比較複雜，但也不能被忽略，手動去作未必優化得好，所以直接交給編譯器來優化，相信蘋果吧！

開發項目時你是怎麼檢查內存泄露

• 靜態分析 analyze
• instruments工具裏面有個leak 能夠動態分析

若是在block中屢次使用 weakSelf的話，能夠在block中先使用strongSelf，防止block執行時weakSelf被意外釋放
對於非ARC，將 weak 改用爲 block 便可

麻煩你設計個簡單的圖片內存緩存器（移除策略是必定要說的）

• 內存緩存是個通用話題，每一個平臺都會涉及到。cache算法會影響到整個app的表現。候選人最好能談下本身都瞭解哪些cache策略及各自的特色。
• 常見的有FIFO,LRU,LFU等等。因爲NSCache的緩存策略不透明，一些app開發者會選擇本身作一套cache機制，其實並不難。
• FIFO : 新訪問的數據插入FIFO隊列尾部，數據在FIFO隊列中順序移動；淘汰FIFO隊列頭部的數據；
• LRU : 新數據插入到鏈表頭部；每當緩存數據命中，則將數據移到鏈表頭部；當鏈表滿的時候，將鏈表尾部的數據丟棄；
• LFU : 新加入數據插入到隊列尾部（由於引用計數爲1）；隊列中的數據被訪問後，引用計數增長，隊列從新排序；當須要淘汰數據時，將已經排序的列表最後的數據塊刪除；

常見的出現內存循環引用的場景有哪些？

• 定時器（NSTimer）：NSTimer常常會被做爲某個類的成員變量，而NSTimer初始化時要指定self爲target，容易形成循環引用（self->timer->self）。 另外，若timer一直處於validate的狀態，則其引用計數將始終大於0，所以在再也不使用定時器之後，應該先調用invalidate方法
• block的使用：block在copy時都會對block內部用到的對象進行強引用(ARC)或者retainCount增1(非ARC)。在ARC與非ARC環境下對block使用不當都會引發循環引用問題， 通常表現爲，某個類將block做爲本身的屬性變量，而後該類在block的方法體裏面又使用了該類自己，簡單說就是self.someBlock =Type var{[self dosomething];或者self.otherVar = XXX;或者_otherVar = …};出現循環的緣由是：self->block->self或者self->block->_ivar（成員變量）
• 代理（delegate）：在委託問題上出現循環引用問題已是老生常談了，規避該問題的殺手鐗也是簡單到哭，一字訣：聲明delegate時請用assign(MRC)或者weak(ARC)，千萬別手賤玩一下retain或者strong，畢竟這基本逃不掉循環引用了！

對象添加到通知中心中，當通知中心發通知時，這個對象卻已經被釋放了，可能會出現什麼問題？

• 其實這種只是考查對通知的簡單應用。通知是多對多的關係，主要使用場景是跨模塊傳值。當某對象加入到通知中心後，若在對象被銷燬前不將該對象從通知中心中移除，當發送通知時，就會形成崩潰。這是很常見的。因此，在添加到通知中心後，必定要在釋放前移除。

ARC下不顯式指定任何屬性關鍵字時，默認的關鍵字都有哪些？

• 對於基本數據類型默認關鍵字是：atomic,readwrite,assign
• 對於普通的Objective-C對象：atomic,readwrite,strong

寫一個便利構造器

+(id)Person { Person *person=[Person alloc]init]; return [person autorelease]; 備註:ARC時不用 autorelease }

寫出下面程序段的輸出結果

NSDictionary *dict = [NSDictionary dictionaryWithObject:@"a string value" forKey:@"akey"]; NSLog(@"%@", [dict objectForKey:@"akey"]); [dict release]; 打印輸出 a string value,而後崩潰----緣由:便利構造器建立的對象,以後的release,會形成過分釋放

請寫出如下代碼的執行結果

NSString * name = [ [ NSString alloc] init ]; name = @」Habb」; [ name release]; 打印輸出結果是: Habb,在[name release]先後打印均有輸出結果 ---會形成內存泄露---原先指向的區域變成了野指針,以後的釋放,不能釋放以前建立的區域

寫出方法獲取ios內存使用狀況？

iOS是如何管理內存的？

我相信不少人的回答是內存管理的黃金法則，其實若是我是面試官，我想要的答案不是這樣的。我但願的回答是工做中如何處理內存管理的。
參考答案：

• Block內存管理：因爲使用block很容易形成循環引用，所以必定要當心內存管理問題。最好在基類controller下重寫dealloc，加一句打印日誌，表示類能夠獲得釋放。若是出現無打印信息，說明這個類一直得不到釋放，代表頗有多是使用block的地方出現循環引用了。對於block中須要引用外部controller的屬性或者成員變量時，必定要使用弱引用，特別是成員變量像_testId這樣的，不少人都沒有使用弱引用，致使內存得不到釋放。

• 對於普通所建立的對象，由於如今都是ARC項目，因此記住內存管理的黃金法則就能夠解決。

不少內置的類，如tableview的delegate的屬性是assign不是retain？

• tableview的代理通常都是它所屬的控制器，控制器會對它內部的view進行一次retain操做，而tableview對代理控制器也進行一次retain操做，就會出現循環引用問題。

文章若有問題，請留言，我將及時更正。