iOS面試_1.淺析內存管理

　　爲了開學的面試，就在博客裏總結一下面試會問到的問題，今天就來談談內存管理，看到一篇文章很是不錯，http://vinceyuan.cnblogs.com/，深刻淺出，推薦你們去看看！

 

　　Objective-C使用一種(Retain Count)引用計數的機制來管理內存，在OC中，每一個對象都持有本身的retain count，引用計數能夠理解爲就是一個計數器，當對象alloc建立的時候，會自動設置爲1，當給對象發送retain消息的時候，引用計數會加1，當給對象發送release消息的時候，引用計數會減1，當引用計數爲0的時候，對象會釋放所佔用的內存，這就是內存管理的機制，聽起來比較容易吧，下面就進一步分析這種機制。

　　首先，咱們應該知道爲何要這樣作？咱們常常在不一樣的對象中引用相同的對象，例如：假設咱們用不一樣電腦遠程鏈接到同一臺服務器進行遠程操做，轉化成OC語言就是不一樣電腦對象引用相同的服務器對象，這時候有一臺電腦在服務器上敲了shutdown命令，讓服務器掛掉了，這時候咱們全部電腦都鏈接不上去了，其餘人就工做不了了，引用計數其實就像一個計數開關，只有當沒有電腦鏈接的時候，計數爲0，才容許執行shutdown命令（很是理想狀態下，現實中可不要這樣作）。

　　不一樣於java的GC回收機制，java中當沒有對象引用指向原先分配給某個對象的內存時，該內存便成爲垃圾。JVM的一個系統級線程會自動釋放該內存塊，除了釋放沒用的對象，垃圾回收也能夠清除內存記錄碎片。因爲建立對象和垃圾回收器釋放丟棄對象所佔的內存空間，內存會出現碎片。碎片是分配給對象的內存塊之間的空閒內存洞。碎片整理將所佔用的堆內存移到堆的一端，JVM將整理出的內存分配給新的對象。OC中這種特有的retain count機制，給咱們更多權限，讓開發者去控制對象釋放的時間以及如何去釋放，因此咱們得更加當心，過早的釋放內存，可能會引發程序崩潰，長時間不釋放佔用的內存，程序在運行一段時間後可能會發生內存泄露。

 

 　　Objective-C採用了引用計數(retain count)。對象的內部保存一個數字，表示被引用的次數。例如，某個對象被兩個指針所指向（引用）那麼它的retain count爲2。須要銷燬對象的時候，不直接調用dealloc，而是調用release。release會讓retain count減1，只有retain count等於0，系統纔會調用dealloc真正銷燬這個對象。

        ClassA *obj1 = [[ClassA alloc] init];//對象生成時，retain count = 1
        
        [obj1 release]; //release使retain count減1，retain count = 0，dealloc自動被調用,對象被銷燬
        

　下面觀看一個例子

ClassA *obj1 = [[ClassA alloc] init]; //retain count = 1
ClassA *obj2 = obj1; //retain count = 1
[obj1 hello]; //輸出hello
[obj1 release]; //retain count = 0，對象被銷燬
[obj2 hello];
[obj2 release];

obj2引用了obj1，此時retain count爲1，當obj1執行完消息釋放後，retain count=0，此時obj2變成了無效指針，這裏再執行[obj2 release]會引發內存的過分釋放

因此必定要謹記，不是alloc建立，而是指針賦值的時候，必定要retain，拿到對象的全部權

ClassA *obj1 = [[ClassA alloc] init]; //retain count = 1
ClassA *obj2 = obj1; //retain count = 1
[obj2 retain]; //retain count = 2
[obj1 hello]; //輸出hello
[obj1 release]; //retain count = 2 – 1 = 1
[obj2 hello]; //輸出hello
[obj2 release]; //retain count = 0，對象被銷燬

這樣寫的確能夠解決問題，可是若是對象很是多得時候，這樣的操做會不會太繁瑣了點，有沒有簡單一點的解決辦法？因此oc引入了自動釋放池autorelease pool，這也不一樣於java的全自動垃圾回收

新生成的對象調用autorelease就能夠了

ClassA *obj1 = [[[ClassA alloc] init] autorelease]; //retain count = 1 但無需調用release

若是存在指針賦值，與上面的代碼也類似

ClassA *obj1 = [[[ClassA alloc] init] autorelease]; //retain count = 1
ClassA *obj2 = obj1; //retain count = 1
[obj2 retain]; //retain count = 2
[obj1 hello]; //輸出hello
//對於obj1，無需調用（實際上不能調用）release
[obj2 hello]; //輸出hello
[obj2 release]; //retain count = 2-1 = 1

這裏有個有趣的問題，retain count不是1麼，還不能銷燬呀，何時才能銷燬呢？

因此咱們得了解一下autorelease pool的原理機制。

1）autorelease pool不是天生的，須要手動創立。只不過在新建一個iphone項目時，xcode會自動幫你寫好。autorelease pool的真名是NSAutoreleasePool。

　　

NSAutoreleasePool *pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];

 

2）NSAutoreleasePool內部包含一個數組（NSMutableArray），用來保存聲明爲autorelease的全部對象。若是一個對象聲明爲autorelease，系統所作的工做就是把這個對象加入到這個數組中去。

ClassA *obj1 = [[[ClassA alloc] init] autorelease]; //retain count = 1，把此對象加入autorelease pool中

3）   NSAutoreleasePool自身在銷燬的時候，會遍歷一遍這個數組，release數組中的每一個成員。若是此時數組中成員的retain count爲1，那麼release以後，retain count爲0，對象正式被銷燬。若是此時數組中成員的retain count大於1，那麼release以後，retain count大於0，此對象依然沒有被銷燬，內存泄露。

 

那是否是有了自動釋放池autorelease pool就萬無一失了，其實否則

默認只有一個自動釋放池

int main (int argc, const char *argv[])
{
NSAutoreleasePool *pool;
pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];
 
// do something
 
[pool release];
return (0);
} // main

全部標記爲autorelease的對象在這個pool內被銷燬，可是若是這個自動釋放池裏面含有大量autorelease的對象，仍是容易形成內存不足的狀況，好比說：

int main (int argc, const char *argv[])
{
NSAutoreleasePool *pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];
int i, j;
for (i = 0; i < 100; i++ )
{
 for (j = 0; j < 100000; j++ )
    [NSString stringWithFormat:@"1234567890"];//產生的對象是autorelease的。
}
[pool release];
return (0);
} // main

這種狀況，大量內存被佔用，只有poll銷燬的時候，那些聲明爲autorelease對象才被銷燬，這對於ios程序來講並不樂觀，iphone內存自己有限，那有沒有更好的解決辦法，因此咱們能夠用autorelease嵌套機制來控制。

  Objective-C程序中能夠嵌套建立多個autorelease pool。在須要大量建立局部變量的時候，能夠建立內嵌的autorelease pool來及時釋放內存。

int main (int argc, const char *argv[])
{
NSAutoreleasePool *pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];
int i, j;
for (i = 0; i < 100; i++ )
{
 NSAutoreleasePool *loopPool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];
 for (j = 0; j < 100000; j++ )
    [NSString stringWithFormat:@"1234567890"];//產生的對象是autorelease的。
 [loopPool release];
}
[pool release];
return (0);
} // main