这是我参与「第四届青训营」笔记创作活动的第4天

介绍

Heap & Stack 栈区，堆区

Stack（栈）

存储push & 销毁pop
stack pointer 栈点位置（高地址向低地址扩展）

栈内存操作例子： stack栈点位置.png 寄存器里有1234的内容，需要放到栈里。

将1234push进去，栈点位置会递减（stack pointer decremented)，因为栈点位置从高地址向低地址扩展，所以栈点位置--，指向新的栈点（1234存储位置）
操作之后，不需要1234，将它pop出去，销毁之后栈会缩小，栈点递增（stack pointer incremented)，回到之前的栈点位置

Heap（堆）

heap 与 heap数据结构无关
存储数组和对象，线程共享
手动分配内容
由低地址向高地址拓展

heap内存例子： heap内存例子.png int a;在stack里创建一个临时变量a
int *p在创建一个临时的整数类型、指针变量p
p = (int*)malloc(sizeof(int));通过malloc在heap里创建一个四子节的整数空间，让p指向heap里的这个内存【语句给指针变量分配一个整型存储空间】
*p = 10;通过*p的操作在heap里400的位置存入10
free(p);函数结束以后需要进行一个销毁的操作【否则会造成内存泄漏】
❗️(int*)malloc(sizeof(int))查阅资料
(int*)malloc(20*sizeof(int))意思是申请一段长度为20个int型的内存空间

引用：C语言(int *)malloc(sizeof(int))的作用与意思

网址：blog.csdn.net/u014183815/…

引用：malloc(20*sizeof(int))

网址：zhidao.baidu.com/question/62…

c 和 c++ 的内存管理机制

c内存管理

用malloc/free动态分配内存 c的内存管理.png 红临时变量存在栈里
蓝 malloc calloc realloc会放在堆里
粉全局变量放在数据段里
紫只读常量放在代码段里

c++内存管理

用new/delete分配内存

malloc/free 只是动态分配内存空间/释放空间 new/delete 还会调用构造构造函数和析构函数进行初始化与清理
malloc/free 需要手动计算类型大小 new/delete 可自动计算类型大小
malloc/free 管理内存失败会返回0 new/delete 管理内存失败会抛出异常

智能指针 Smart Pointer
保留 -> 和 * 运算符

auto_pt & unique_ptr 两个指针不能指向同一个资源
无法进行左值赋值构造
例子：创建了p1和p2分别指向内存里"I'm Li Ming!"和"I'm age 22."的两个String对象
当我们想把p2赋值给p1时编译器会报错
把p2传进去给p3，完成一个初始化构建也不行
shared_ptr 可以复制赋值操作，可以多个指针指向同一个内存
对象+引用计数的概念

shared_ptr解释.png 当通过shared_ptr进行构造的时候，它不仅构造了对象本身(T Object)，还会在内存里构造一个Control Block，里面存储了引用计数、弱引用计数

引用计数 Reference Counting

记录了当前内存资源到底有多少指针在引用（可以访问这个资源）
当新增加一个可以访问这个资源的引用，计数器会加1(Copy),反之会减去1
当引用计数=0时，对象会被销毁\

例子：引用计数.png 通过shared_ptr有个sp1和sp2，让sp2指向一个Person的内存对象
这时，sp1没有指向任何内存对象，所以它的引用计数use_count()为0；sp2指向Person的内存对象，Person的引用计数为1
让sp1也指向sp2指向的Person对象，这时Person有两个值指向它（sp1和sp2），sp1和sp2的use_count()都是Person的引用计数，都是2
Shared_ptr<Person>sp3(sp1);的意思：是sp3也托管Person，所以都是3

shared_ptr<A> sp1(new A(2)); //sp1托管A(2)
    shared_ptr<A> sp2(sp1); //sp2也托管A(2)

iOS memory management iOS内存管理机制

核心：管理「（强）引用计数」
任何继承NSObject对象都需要进行内存管理，因为继承NSObject对象会分配在堆里面，需要进行创建、销毁的工作

MRC 手动管理计数【Manual Reference Counting】（不再使用）

alloc,new,copy,mutableCopy开头的方法创建的对象，引用计数 = 1
retain 引用计数 +1
release 引用计数 -1
当对象的引用计数 =0 即销毁，系统会向对象发送dealloc（dealloc不能直接调用）
当一个对象没有被完全释放，那它的引用计数永远>1，该对象会一直占用它被分配到该内存的空间，会导致内存泄漏，进一步会导致内存溢出(out of memory)，发生OOM crash，程序崩溃

❗️ARC 自动管理引用计数【Automatic Reference Counting】

如何实现：通过编译器自动加入内存管理代码实现

retain/release 不用手动写
只需要负责对象的创建
不需要手动维护引用计数，比如retain/release
只要有一个强指针在内存指向对象，对象就不能释放
ARC销毁时机是强引用的个数为0，而不是引用计数为0
默认所有对象变量的指针都是强指针
例子：__weak Person *p2 = [Person new];
在内存里创建一个Person new的对象，有个*p2指针，需要__weak强制定义弱引用

Example (Delegate协议）

Person.h.png

Friend.h.png

Dog.h.png

自动释放池 Autorelease-Pool

MRC和ARC都拥有
对象放到自动释放池，统一释放
autorelease 马上释放堆某个对象的强引用
release 延迟释放某个对象
在部分场景下，使用Autorelease pool可以降低内存峰值，减少OOM crash发生的情况

❗️Practical Memory Management 应用

@Property 修饰符

@Property不仅生成一个成员变量，还会生成一个set/get方法
@property ... Dog *dog; = -(Dog *)dog;+ -(void)setDog:(Dog *)dog;
属性修饰符会定义不一样的set方法

Strong和Weak
@property (nonatomic, strong) Dog *dog;
Strong：拥有属性对象：强持有（Dog在heap内存中，只有我销毁了，Dog才能销毁）只有oc对象才能使用该属性
@property (nonatomic, weak) id<PersonDelegate> delegate;
Weak：不拥有属性对象：弱持有（当我这个Person去访问Delegate时，Delegate对象可能已经被销毁了，销毁与我本身无关）只有oc对象才能拥有该属性
copy
@property (nonatomic, copy) NSString *name;
修饰NSString（不可变对象）
copy：拥有属性对象的拷贝，在set中调用copy方法
```
NSString *name = @"abc";
Person *person = [Person new];
person.name = name;
```
在操作过程中，set做了把传入值进行copy的操作person.name = [name copy];
assign
@property (nonatomic, assign) int age;
assign：指定setter使用简单赋值，一般用于简单类型，如基本类型(int,bool), NSInteger, CGRect，属于默认（default）修饰符oc对象不可使用

循环引用

Delegate代理模式

main.m.png 代码实现：创建person1, dog1, f1对象，将dog1赋值给person1的dog属性，将f1赋值给person1的代理，f1的朋友指向person1

内存内： 内存.png @property (nonatomic, strong) Dog *dog;person1对dog1强引用（实线箭头，+1）
@property (nonatomic, weak) id<PersonDelegate> delegate;person1对f1弱引用（虚线箭头）
@property(nonatomic, strong) Person *myFriend;f1对person1强引用（实线箭头，+1）
当代码运行完，首先f1没有强引用计数指向它（ARC销毁时机是强引用的个数为0），f1销毁；销毁后person1没有强引用计数指向它，person1销毁；随后dog1没有强引用计数指向它,dog1销毁

❗️如果将person1对f1的引用改为strong
@property (nonatomic, strong) id<PersonDelegate> delegate;
会造成person1和f1的相互循环引用，无法销毁，循环引用不允许循环引用不允许.png

Block闭包：下节课重点

浅拷贝 vs 深拷贝，可变 vs 不可变

可变和不可变

可变	不可变
数据不会改变	数据可能被修改
线程安全	线程不安全
查找性能好	查找性能差
用于属性声明或方法参数/回传值	一般用于方法内的临时变量，可做增删

深浅拷贝

浅拷贝	深拷贝
指针拷贝，复制新指针	内容拷贝
指向同一块内存区域，实际内存没有拷贝	拷贝数据到一块新数据区域指针指向拷贝的新区域

以NSString（不可变对象）为例，讨论深浅拷贝

StringA 和 StringA copy 地址一样：浅拷贝
StringA 和 StringA mutableCopy 地址不一样：深拷贝

以NSMutableString（可变对象）为例，讨论深浅拷贝

StringM 和 StringM copy 地址不一样：深拷贝
StringM 和 StringM mutableCopy 地址不一样：深拷贝

深拷贝一般是在转换可变不可变的时候用到

@property (nonatomic, copy) NSString *name;
//替换copy修饰符为strong修饰符
@property (nonatomic, strong) NSString *strongName;

以NSString（不可变对象）为例，讨论copy vs strong

将StringA传到name(copy)上时，地址一样：copy修饰是浅拷贝 -> 对StringA进行copy，属于浅拷贝
将StringA传到StrongName(strong)上时，地址一样：strong修饰是浅拷贝 -> 持有StringA

以NSMutableString（可变对象）为例，讨论copy vs strong

将StringM传到name(copy)上时，地址不一样：copy修饰是深拷贝 -> 对StringM进行copy，属于深拷贝
将StringM传到StrongName(strong)上时，地址一样：strong修饰是浅拷贝 -> 持有StrinM

一般用copy修饰不可变对象：防止传入可变对象，保证持有不可变副本

内存可引起的crash

野指针 Dangling Pointer
当所指向的对象被提前释放或者收回，但是对该指针没有作任何的修改，以至于该指针仍引旧指向已经回收的内存地址
OOM Out Of Memory
设备上应用内存占用过高，被操作系统强制终止（闪退）

ios内存管理｜ 青训营笔记

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