以下是整理的中高端 iOS 面试题答案
2025-06-05更新一下： 1、需要了解 UIView 和 CALayer 的关系。 2、需要了解堆和栈的关系。对象创建后是在堆上还是栈上，什么时候发生变化。
内存管理
1. 什么是引用计数？Objective-C 是如何通过引用计数管理内存的？
引用计数是一种内存管理技术，每个对象维护一个计数器，表示有多少引用指向它。当计数降为 0 时，系统自动释放对象。Objective-C 使用 retain 和 release 方法来增加或减少引用计数，ARC（Automatic Reference Counting）则自动插入这些调用，简化了内存管理。
2. ARC 和 MRC 的区别是什么？ARC 的工作原理是什么？
ARC（自动引用计数）由编译器在编译时插入 retain、release 和 autorelease，开发者无需手动管理。而 MRC（手动引用计数）需要显式调用这些方法。ARC 不改变引用计数的基本原理，而是让编译器替你完成了繁琐的内存管理工作。
3. 在 ARC 环境下，什么情况下需要使用 __weak 和 __strong？
__strong 是默认的修饰符，表示强引用，适合一般情况。__weak 用于打破循环引用，例如在 block 内引用 self 时，避免 block 和 self 互相持有导致内存泄漏。
4. __autoreleasing 和 __strong 的区别是什么？
__strong 表示一个强引用，自动管理生命周期，直到引用置 nil 时对象才会释放；__autoreleasing 用于函数中传递返回值，表示临时引用，返回后由 autoreleasepool 自动释放。
5. 什么是 __block 修饰符？它在 ARC 环境下有什么作用？
__block 允许 block 内部修改外部变量的值，在 ARC 环境下，它会自动强引用该变量并在 block 完成后释放，从而避免内存问题。
6. 如何判断对象是否已经释放？会不会有野指针问题？
ARC 环境下，__weak 指针在目标对象释放时会被自动置为 nil，因此一般不会出现野指针问题。如果是 unsafe_unretained 或 assign 修饰的对象，则可能出现野指针，需要谨慎使用。
7. assign、retain、copy 和 weak 的区别是什么？
• assign：直接赋值，适用于基本数据类型。
• retain：强引用，引用计数 +1（MRC 中使用）。
• copy：创建对象副本，用于不可变对象。
• weak：弱引用，目标释放时自动置 nil。
8. copy 和 mutableCopy 的实现原理是什么？它们的区别有哪些？
copy 是浅拷贝，对于不可变对象，返回的是指向相同内容的副本；对于可变对象，copy 返回不可变副本。mutableCopy 总是返回一个可变副本。它们的实现依赖于对象的类实现的 copyWithZone: 和 mutableCopyWithZone: 方法。
9. 如何避免循环引用（retain cycle）？在什么情况下会发生？
循环引用通常发生在对象相互持有时，如 A 持有 B，B 也强引用 A。可以通过将其中一个引用改为 weak，或者使用 __block修饰符来打破循环。
10. Autoreleasepool 的作用是什么？什么时候需要手动创建一个 Autoreleasepool？
Autoreleasepool 延迟释放 autorelease 的对象。在批量创建对象时，手动创建 Autoreleasepool 可降低内存峰值：
@autoreleasepool {
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
NSString *string = [[NSString alloc] initWithFormat:@"%d", i];
}
}
Runtime
11. 什么是 Runtime？它的主要功能有哪些？
Runtime 是 Objective-C 的运行时库，提供消息发送、动态方法解析、类和对象的动态创建与销毁等功能。它实现了面向对象语言的动态特性，使得方法调用、消息转发和类型信息查询等操作可以在运行时进行。
12. 如何使用 Objective-C Runtime 动态添加一个方法？
可以使用 class_addMethod() 动态添加一个方法。例如：
BOOL class_addMethod(Class cls, SEL name, IMP imp, const char *types);
通过为 cls 添加 name 对应的 imp（即函数实现），在运行时为类添加新方法。
13. 什么是 Method Swizzling？它的应用场景有哪些？
Method Swizzling 是交换两个方法实现的一种技术。常见应用场景包括：
• 为系统类添加行为（如统计 UIViewController 的 viewDidLoad 调用次数）。
• 替换系统默认实现（如替换 UILabel setText: 方法添加自定义逻辑）。
14. KVO 的底层实现原理是什么？为什么需要动态生成子类？
KVO 通过 Runtime 动态生成一个子类，并将观察的对象的 isa 指针指向这个子类。子类会重写属性的 setter 方法，在值变更时调用 willChangeValueForKey: 和 didChangeValueForKey:，从而通知观察者。
15. KVC 和 KVO 有什么关系？它们各自的工作原理是什么？
KVC（Key-Value Coding）是直接通过键访问对象的属性。KVO（Key-Value Observing）依赖 KVC，当某个键的值通过 KVC 修改时，会触发 KVO 的通知机制。
16. 如何动态添加属性到一个类中？实现原理是什么？
可以通过 Runtime 的关联对象（Associated Objects）实现：
void objc_setAssociatedObject(id object, const void *key, id value, objc_AssociationPolicy policy);
id objc_getAssociatedObject(id object, const void *key);
实质是在对象外部维护一个关联表，将键值对和对象关联起来。
17. isa 指针的作用是什么？为什么 isa 指针需要优化？
isa 指针指向对象的类，表明该对象的类型信息。64 位系统中，isa 被优化为一个 bit field，能够存储更多的元信息，如引用计数、是否正在 dealloc、弱引用清理标记等。这种优化提高了内存利用率和访问效率。
18. Objective-C 中的消息发送流程是怎样的？objc_msgSend 是如何工作的？
objc_msgSend 是方法调用的核心。当发送消息时，Runtime：
• 通过 isa 找到类。
• 在类的方法缓存中查找方法。
• 找不到时沿继承链向父类查找。
• 最终通过 IMP（方法实现的指针）执行方法。
19. 如果方法找不到，Runtime 会做什么？如何实现动态方法解析？
如果方法未实现，Runtime 会：
1. 调用 resolveInstanceMethod: 让类动态添加方法。
2. 调用 forwardingTargetForSelector: 转发给其他对象。
3. 进入完整的消息转发流程：methodSignatureForSelector: + forwardInvocation:
20. 如何遍历一个类的所有方法和属性？需要用到哪些 Runtime 函数？
可以通过 Runtime 提供的函数遍历：
• 获取方法列表：class_copyMethodList
• 获取属性列表：class_copyPropertyList
• 获取实例变量列表：class_copyIvarList
21. 动态方法解析与消息转发的区别是什么？
动态方法解析（Dynamic Method Resolution）发生在方法调用失败后，通过 resolveInstanceMethod: 或 resolveClassMethod: 尝试动态添加方法实现。
消息转发（Message Forwarding）则是当动态方法解析失败后，通过 forwardingTargetForSelector: 或 forwardInvocation: 将消息转发给其他对象或自定义处理。
22. 如何用 Runtime 创建一个新类？
使用 objc_allocateClassPair 创建类，使用 class_addMethod、class_addIvar 添加方法和实例变量，最后调用 objc_registerClassPair注册该类。
RunLoop
23. RunLoop 的工作原理是什么？
RunLoop 是一个事件处理循环，它会等待输入事件（如触摸、定时器、网络事件），并以适当的方式分发事件。它通过多次检查事件源（Source）、观察者（Observer）、定时器（Timer），然后调用对应的回调来处理。
24. 为什么 NSTimer 默认会受 RunLoop 的模式影响？
NSTimer 默认运行在 NSDefaultRunLoopMode，当 RunLoop 切换到 UITrackingRunLoopMode（如滑动 UIScrollView 时），NSDefaultRunLoopMode 下的 Timer 就不会被触发。
25. 如何在后台线程中使用 RunLoop？
子线程的 RunLoop 不会自动启动。需要手动启动：
[[NSRunLoop currentRunLoop] run];
同时至少添加一个输入源（如 Timer 或 Port）以让 RunLoop 保持运行。
多线程
26. 为什么主线程需要 RunLoop，而全局并发队列不需要？
主线程需要处理 UI 事件、用户交互和定时器等，需要一个运行循环来等待和分发事件。全局并发队列的线程通常用于一次性执行任务，不需要持续运行，因此无需 RunLoop。
27. 在主线程上使用 dispatch_sync 会发生什么？
如果在主线程调用 dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(), ^{ ... }) 会导致死锁。因为 dispatch_sync 会等待 block 完成，但 block 必须在当前队列完成其他任务后执行，造成循环等待。
28. 如何检测和避免死锁？
• 避免同步调用自身队列。
• 使用 Xcode 的 Thread Sanitizer 工具检测死锁。
• 将耗时操作移到其他队列，减少主线程阻塞的可能性。
29. NSLock、pthread_mutex 和 dispatch_semaphore 的区别是什么？
• NSLock 是基于 Objective-C 的封装，使用简单，但性能略低于其他选项。
• pthread_mutex 是 POSIX 标准的底层锁，性能高，适合高频使用。
• dispatch_semaphore 不是真正的锁，而是通过信号量控制并发访问，更轻量。
30. 在 Objective-C 中如何实现线程安全的懒加载？
使用 dispatch_once 确保初始化代码只执行一次：
static id sharedInstance = nil;
static dispatch_once_t onceToken;
dispatch_once(&onceToken, ^{
sharedInstance = [[self alloc] init];
});
return sharedInstance;
UI 和动画
31. UIView 的动画是如何在底层实现的？
UIView 的动画是基于 Core Animation 实现的。
当调用 UIView 的动画方法（如 animateWithDuration:animations:）时，实际是对 Layer 的属性做了隐式动画。Core Animation 会处理动画帧、时间曲线、渲染等细节，UIView 只是在高层提供了易用的接口。
32. 如何提高复杂动画的性能？
• 避免频繁调用 setNeedsDisplay；
• 使用 rasterization 缓存复杂图层；
• 减少透明度图层的数量；
• 使用 shouldRasterize 让静态内容提前渲染成位图。
33. 如何在 UITableView 上实现流畅的滚动性能？
• 减少 cellForRowAtIndexPath: 中的复杂逻辑；
• 复用 cell 减少内存分配开销；
• 异步加载和缓存图片资源；
• 将图像解码放在后台队列完成，避免主线程卡顿。
性能优化
34. 如何找到内存泄漏并解决？
• 使用 Instruments 的 Leaks 工具；
• 检查循环引用；
• 检查未释放的强引用；
• 使用 Xcode 的 Memory Graph 调试器查看对象引用链。
35. App 启动时间过长的原因可能有哪些？
• 在 didFinishLaunchingWithOptions: 中执行了耗时任务；
• 初始化过多的类或加载过多的资源；
• 网络请求阻塞了启动流程。
36. 如何优化 App 的冷启动时间？
• 延迟初始化不必要的组件；
• 减少动态库加载数量；
• 缩小资源的初始加载量；
• 优化数据解码和解析流程。
综合问题
37. 如何为 Objective-C 项目设计一个模块化架构？
将不同的功能模块拆分成独立的框架或动态库，每个模块只负责自己的逻辑。通过公共协议或接口定义模块间的通信，确保模块之间的依赖最小化。
38. 如何保证数据模型与视图的解耦？
使用 MVC 或 MVVM 架构。将数据逻辑（Model）独立出来，视图只负责展示，通过 Controller 或 ViewModel 将两者连接起来。
39. 如何管理一个大型项目中的依赖？
使用 CocoaPods 或 Carthage 管理第三方库；
通过模块化拆分功能，每个模块的依赖独立管理；
明确依赖的版本和来源，确保团队一致性。
40. 如何在 Objective-C 项目中引入 Swift？
• 添加 Swift 文件时，Xcode 会自动生成 Bridging Header；
• 在 Bridging Header 中引入需要在 Swift 中使用的 Objective-C 头文件；
• 使用 @objc 暴露 Swift 方法给 Objective-C 调用。
