iOS 内存管理

Jaly_xxx
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内存管理

一、ARC 下的内存管理

1、循环引用

如图，就是循环引用的情况，A、B 互相引用无法释放。

循环引用内存图

造成循环引用的情况

（1）、代理

代理都是用弱指针，以避免循环引用，即避免上面的情况。

（2）、block

block 可以捕获外界的变量，控制器中的 block 引用 self ，block 的结构体将有一个强指针指向 self（控制器）(如下面代码)，如果 block 又是控制器的一个属性，则会出现循环引用。如果 block 只是个局部变量，block 会很快释放则不会产生循环引用。

struct __TestBlockStructViewController__testBlockCaptureStackVariable_block_impl_0 {
  struct __block_impl impl;
  struct __TestBlockStructViewController__testBlockCaptureStackVariable_block_desc_0* Desc;
  TestBlockStructViewController *const __strong self; // 强指针
    
  __TestBlockStructViewController__testBlockCaptureStackVariable_block_impl_0
    (void *fp,
     struct __TestBlockStructViewController__testBlockCaptureStackVariable_block_desc_0 *desc,
     TestBlockStructViewController *const __strong _self,
     int flags=0) : self(_self) {
    impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
    impl.Flags = flags;
    impl.FuncPtr = fp;
    Desc = desc;
  }
};

有一个常见的循环引用场景是，Controller 发送网络请求，网络回调 block 强引用 当前 Controller。在网速比较慢的情况下，网络请求可能持续几十秒（建议网络超时不超过 10s），在这段时间内将有循环引用。 例如：

[NetReq getBookInfoWithShopId:@"3772" bookId:@"526377307" success:^(NSDictionary *data) {
    self.arrayModel = ....
} fail:^(NSError *error) {
}];

解决block 的循环引用

  • 定义弱指针，block 内部定义强指针，网络请求的 block key这样处理。
__weak typeof(self) ws = self;
self.block = ^{
    typeof(ws) strongSelf = ws;
    NSLog(@"%@", strongSelf);
};
  • 控制器作为 block 的参数
self.block = ^(UIViewController *vc) {
    NSLog(@"%@", vc);
};
（3）、NSTimer
[NSTimer timerWithTimeInterval:1 target:self selector:@selector(timerHandleMethod) userInfo:nil repeats:YES];

使用timer时，timer 强引用 target，把 timer 添加到 runloop 中后，runloop 持有timer，此时便形成了一个强引用链：Runloop -> NSTimer -> Target。

（4）、WKWebView

WKWebView h5 调用原生代码用到了一个方法- (void)addScriptMessageHandler:(id <WKScriptMessageHandler>)scriptMessageHandler name:(NSString *)name;，这个方法会强引用 scriptMessageHandler, 如果在控制器内部调用这个方法而scriptMessageHandler又传了self，将会形成循环引用：

self -> WKWebView -> WKWebViewConfiguration -> 
	userContentController -> handler(self)

可以在控制器中创建一个 model 作为 scriptMessageHandler 的参数，处理h5与原生的交互。

2、临时变量

在循环语句中有时会在循环中产生临时变量，循环次数过多时便会产生大量的临时变量。一般遇到这种情况要在循环中加 @autoreleasepool 让临时变量在 runloop 结束时释放。

二、检测循环引用

（1）、Instruments - Leaks
Leak

Xcode提供的内存分析工具 Leaks 可以检测内存泄露。先在控制器A里写一段循环引用的代码，由根控制器跳进 A，退出A 控制器后，A 肯定释放不了：

@property (copy, nonatomic) dispatch_block_t block;

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    // Do any additional setup after loading the view.
    self.block = ^{
        NSLog(@"%@", self);
    };
}

将代码运行在真机上，在 Leaks 左上角选择设备和检测的app，点击 左边的红色按钮启动即可，进入A 控制器再退出，反复多试几次，可以检测到循环引用

Leak
（2）、调试内存图

从 Xcode 8 开始，Xcode 的 debug 栏提供了查看内存图的功能，可以很方便的查看程序的内存情况

memory graph button

点击之后app 会停住，显示当前活着的对象，上个demo 里面的内存引用图是这样的

内存图
（3）、精准的内存检测工具 MLeaksFinder

MLeaksFinder 是一个在开发阶段可以及时检测内存泄露的开源库，GitHub 地址：MLeaksFinder。

使用 `pod 'MLeaksFinder' 命令安装后不用其他任何操作，出现循环引用后，会自动弹出提示框，默认只在 debug 下生效，也可以通过 MLeaksFinder.h 里的 //#define MEMORY_LEAKS_FINDER_ENABLED 0 来手动控制开关。

MLLeakFinder cycle

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三、CoreFoundation 下的内存管理

__bridge

只进行转换，原转换对象引用计数不变，原对象需要调用 CFRelease 释放内存。使用 __bridge 转换安全性会很低，如果不注意对象的所有者，会引发野指针崩溃。下面来看对应的等效代码为：

// ARC
id obj = [NSObject new];
void *p = (__bridge void *)obj;

对应的 MRC 等效代码为：

/* MRC */
id obj = [NSObject new];
void *p = (__bridge void *)obj;

转换后 p 没有 retain 该对象，obj 释放后 p 是个野指针，使用 p 会出现崩溃，ep：

- (void)testBridge {
    /* MRC */
    id obj = [NSObject new];
    void *p = (__bridge void *)obj;

    [obj release];
    obj = nil;

    NSLog(@"%@", p); // EXC_BAD_ACCESS
}

使用 __bridge转换，p 没有持有对象，[obj release]; 后对象就释放了，上面的程序会出现 EXC_BAD_ACCESS 崩溃。

__bridge_retained

转换后的指针也持有所赋值的对象。看等效代码：

// ARC
id obj= [NSObject new];
void *p = (__bridge_retained void*)obj;

上面是 ARC 下的 __bridge_retained转换，对应的 MRC 等效代码为：

// MRC
id obj = [NSObject new];
void *p = obj;
[(id)p retain];

转换后的 p 持有对象，obj 释放后，p 不会像 __bridge 出现野指针的情况。

__bridge_transfer

引用计数交给 ARC 管理，转换对象持有的内存在转换完成后随之释放。

id obj = (__bridge_transfer id)p;

上面代码对应于 MRC 下的等效代码：

id obj = (id)p;
[obj retain];
[(id)p release];

验证 __bridge_transfer 执行后，原内存会释放。

/* ARC */
id o = [NSObject new];
void *p = (__bridge void *)o;

id obj = (__bridge_transfer id)p;
NSLog(@"%@", [obj class]);

id obj2 = (__bridge id)p;
NSLog(@"obj2:%@", [obj2 class]); // EXC_BAD_ACCESS

执行结果为:

2019-01-27 12:18:53.820708+0800 testThread[9588:293724] NSObject
2019-01-27 12:18:53.820897+0800 testThread[9588:293724] obj2:NSObject

第一次转换为 obj 后 p 的内存就释放了，随后转换为 obj 2 遇到了 EXC_BAD_ACCESS 错误，结论得以验证。若将 id obj = (__bridge_transfer id)p; 修改成 id obj = (__bridge id)p; 则程序不会崩溃。

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