IOS程序的内存布局

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  • 代码段:编译之后的代码

  • 数据段

    • 字符串常量:比如NSString *str = @"123"
    • 已初始化数据:已初始化的全局变量、静态变量等
    • 未初始化数据:未初始化的全局变量、静态变量等
  • 栈:函数调用开销,比如局部变量。分配的内存空间地址越来越小

  • 堆:通过alloc、malloc、calloc等动态分配的空间,分配的内存空间地址越来越大

引用计数的存储

  • 在64bit中,引用计数可以直接存储在优化过的isa指针中,也可能存储在SideTable类中
  • 在arm64架构之前,isa就是一个普通的指针,存储着Class、Meta-Class对象的内存地址
  • 从arm64架构开始,对isa进行了优化,变成了一个公用体(union)结构,使用位域来存储更多的信息

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  • extra_rc 第19位存放着引用计数。
  • has_sidetable_rc引用计数器是否过大无法存放到isa中,如果为1,那么引用计数就存放到一个叫SideTable的类的属性中。 image.png
  • refcnts是一个存放着对象引用计数的散列表

源码查看

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weak

  • __weak指向的内容如果被销毁了会设置为nil.
  • __unsafe_unretained指向的内容被销毁指针则不会清空,会有野指针。野指针就是指向了一个清空的对象,造成坏内存访问。

dealloc

  • 当一个对象要释放时,会自动调用dealloc,接下的调用轨迹是
    • dealloc
    • _objc_rootDealloc
    • rootDealloc
    • object_dispose
    • objc_destructInstance、free

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  • 最后找到sideTable的weak_table,弱引用表也是散列表结构。
  • // ARC是LLVM编译器和Runtime系统相互协作的一个结果

自动释放池

  • 自动释放池的主要底层数据结构是:__AtAutoreleasePool、AutoreleasePoolPage image.png

  • 调用了autorelease的对象最终都是通过AutoreleasePoolPage对象来管理的

  • 源码分析

    • clang重写@autoreleasepool
    • objc4源码:NSObject.mm

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AutoreleasePoolPage的结构

  • 每个AutoreleasePoolPage对象占用4096字节内存,除了用来存放它内部的成员变量,剩下的空间用来存放autorelease对象的地址
  • 所有的AutoreleasePoolPage对象通过双向链表的形式连接在一起 image.png
  • 调用push方法会将一个POOL_BOUNDARY入栈,并且返回其存放的内存地址
  • 调用pop方法时传入一个POOL_BOUNDARY的内存地址,会从最后一个入栈的对象开始发送release消息,直到遇到这个POOL_BOUNDARY

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  • id *next指向了下一个能存放autorelease对象地址的区域
  • extern void _objc_autoreleasePoolPrint(void);查看自动释放池的存储数据 image.png

Runloop和Autorelease

  • iOS在主线程的Runloop中注册了2个Observer
    • 第1个Observer监听了kCFRunLoopEntry事件,会调用objc_autoreleasePoolPush()
    • 第2个Observer
      • 监听了kCFRunLoopBeforeWaiting事件,会调用objc_autoreleasePoolPop()、objc_autoreleasePoolPush()
      • 监听了kCFRunLoopBeforeExit事件,会调用objc_autoreleasePoolPop() // 这个Person什么时候调用release,是由RunLoop来控制的 // 它可能是在某次RunLoop循环中,RunLoop休眠之前调用了release // MJPerson *person = [[[MJPerson alloc] init] autorelease];