iOS内存管理

iOS的内存管理，MRC ARC，具体的规则都能了解一些的，知其然，更要知其所以然。

 分享下内存分配的预备知识：

一个由C/C++编译的程序会分为5个部分：栈区，堆区，全局区(静态区)，文字常量区，程序代码区。  

其中只有堆区是需要程序员管理的，那么内存管理核心就是堆区内存管理。

iOS Object-C是类C语言，那就先要了解C语言的内存，C语言动态内存分配提供malloc, calloc, realloc, free等函数，从操作系统中获取、使用和释放内存。

由基本的这些函数延伸出来的内存策略大致有：引用计数、内存池、垃圾收集等策略。

iOS采用的策略为引用计数,引用计数是一种半自动的内存管理技术，需要编程支持。

引用计数中，共享数据结构中有一个域来标识"引用"结构的次数，当程序指令中有一个指向此数据结构指针时，该引用计数+1。通俗来讲，它正在被存储在多少个位置上。

对它使用后，引用计数-1，此时检查计数是否为0。(为0，释放内存)。

 引用计数的好处：防止正在使用数据结构是释放该结构。

 引用计数的坏处：难以处理发生循环引用的数据结构。

实现引用计数需要两个函数：增加计数函数，减少计数函数(需判断为0 释放内存)；对应iOS增加计数的为alloc,retain 减少计数为release 。

看下代码：

struct obj_layout {
    NSUInteger retained;
};
+ （id） alloc
{
    int size = sizeof（struct obj_layout） + 对象大小;
    struct obj_layout *p = （struct obj_layout *）calloc（1,size）;
    return （id）（p+1）;
}

- （id） retain
{
    NSIncrementExtraRefCount（self）;
    return self;
}
inline void
NSIncrementExtraRefCount （id anObject）
{
    if （（（struct obj_layout *）anObject）[-1].retained == UINT_MAX – 1）
        [NSException raise: NSInternalInconsistencyException
            format: @"NSIncrementExtraRefCount（） asked to increment too far"）;
    （（struct obj_layout *）anObject）[-1].retained++;
}

- （void） release
{
    if （NSDecrementExtraRefCountWasZero（self））
        [self dealloc];
}
BOOL
NSDecrementExtraRefCountWasZero （id anObject）
{
    if （（（struct obj_layout *）anObject）[-1].retained == 0） {
        return YES;
    } else {
        （（struct obj_layout *）anObject）[-1].retained--;
        return NO;
    }
}

这就是MRC下，alloc/retain 一定对应 release的原理，CFCreatObject 对应CFRelease。

在说下apple牛逼的ARC，自动引用计数，并不是垃圾回收机制，注意iOS编码中的内存管理一定是引用计数，改动只是针对OC对象的，之所以这么做，是因为它还做不到C结构的自动计数，在编译中加了相关的优化而已，替开发者添加相关代码达到内管隐式管理，这就带来了一个比较麻烦的问题，需要区分对待OC和CF对象，当然apple都给你想到了，怎么样在ARC下的内存管理。如下：

1、修饰符，__strong, __weak,__unsafe_unfetained,_autoreleasing。

__strong是缺省的修饰符，在不适用任何修饰符的情况下，默认此修饰符，编译器自动为修饰符修饰的对象生成release代码。

例如：NSString *string = [NSString alloc]init];    等价于NSString  __strong *string = [NSString alloc]init]; 

__weak修饰符修饰的对象，运行时系统会记录该指针，对象释放时，此指针置为nil,最大用处在消除循环引用和避免程序崩溃。

__unsafe_unfetained修饰的对象，在对象释放时，不会将指针置为nil, 之所以有为了支持iOS/OS X。

_autoreleasing修饰符修饰的对象指针注册在自动释放池，id指针(或者对象指针的指针)默认为__autoreleasing  函数参数以及返回值为__autoreleasing

2、ARC规则 

   retain release retainCount autorelease不会再用(包括内部调用的  NSAllocateObject NSDeallocateObject)，编译器也不会通过；

  不可以显式调用dealloc,

  用@autoreleasepool{}块代替NSAutoreleasePool;

  对象类型变量不能在C的struct/unin作为成员，

  id void*显示转换，__bridge __bridge_retained __bridge_transfer 涉及所有权转换问题；