《Objective-C高级编程》の内存管理の学习笔记

此日志用于记录下学习过程中碰到的问题

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《Objective-C高级编程》 人民邮电出版社  是一本写的很棒的书，日本作者对于细节抠的很仔细，深入浅出，推荐学习Objective-C的同学们购买。

#1 关于retainCount 变量在内存中是如何存放的？

在GNUStep（一种cocoa框架的互换框架）中retainCount和对象放置在一起，在对象地址之前。所以有如下获取GNUstep中retainCount的方式：

-(NSUInteger) retainCount
{
    return NSExtraRefCount(self) + ;
}

inline NSUInteger
NSExtraRefCount(id anObject)
{
    return ((struct obj_layout *) anObject )[-].retained;
}

不过苹果的实现是管理了一张hashTable，在通过hash(obj)，在相应的位置加入该对象的引用技术retainCount和对象内存块的地址。

虽然GNUstep的实现方式可能会更加直观一些，不过苹果这么做也是有相应的好处的：

1. 对象的内存块分配无需考虑内存块的头部。
2. 引用计数表中各记录中存有内存块地址，可从各个记录追溯到各个对象的内存块。在调试过程中很重要。另外在利用工具监测内存泄漏时，引用计数表中的各记录也有助于监测各对象的持有者是否存在。

#2   autorelease & NSRunloop ?

NSAutoreleasePool这个类对于pool对象使用了管理者模式，即会管理许多个pool 并且记录当前正在使用的pool，如果在别的地方使用了 [[[class alloc] init] autorelease]，那么该对象就会被加入这个正在使用的pool中。

1. [pool drain] 方法会废弃该pool 并且对pool中的所有对象进行一次release;
2. 新定义的pool总是当前正在使用的pool，所以在多个NSAutoreleasePool嵌套使用时，加入的总是最内层的pool；
3. NSRunloop象征着程序的主循环，每次NSRunloop开始的时候都会定义一个autoreleasepool，当Runloop结束的时候会调用该pool的drain方法。具体的NSRunloop在后续章节中会有介绍。

#3 如何提高Objective-C方法的调用速度？

“IMP Caching”方法

提高频繁调用的autorelease方法的速度：例

id autorelease_class = [NSAutoreleasePool class];
SEL autorelease_sel = @selector(addObject:);
IMP autorelease_imp = [autorelease_class methodForSelector:autorelease_sel];

- (id) autorelease
{
    (* autorelease_imp)(autorelease_class,autorelease_sel,self);
}

- (id)autorelease
{
    [NSAutoreleasePool addObject:self];
}

在框架初始化的时候对，这几个方法进行了缓存。第一种autorelease的调用速度是后者的2倍。因为Oc-runtime 中有对象之间发送消息的开销。

#4 SEL 和 IMP的区别？

typedef struct objc_selector *SEL;

typedef id (*IMP)(id, SEL, ...);

IMP 是一个函数指针，这个被指向的函数包含一个接收消息的对象id(self  指针), 调用方法的选标 SEL (方法名)，以及不定个数的方法参数，并返回一个id。也就是说 IMP 是消息最终调用的执行代码，是方法真正的实现代码 。我们可以像在Ｃ语言里面一样使用这个函数指针。

#5  _weak 赋值给 _strong 时的情况？

1. 如果_strong 变量为nil , _weak对象所指的对象的引用计数器加1；
2. 如果_strong 变量为某个对象那么，会hash(obj) 调用内部的release,然后将_weak所指的对象的引用计数器加1；
3. 如果_strong 变量和_weak所指的都是一个对象，那么不做任何操作。（如果是release之后retain ?那么绝对会出现问题，如果刚好_strong所指的对象的retainCount为1，待验证）
4. 如果_weak 所指为nil ， 那么等同于 obj = nil; 对于原先指向对象的retainCount –1 ;

#6 _unsafe_unretained 为何物？

实际上就是不会自动置nil的指针 (_weak)，所以可能会出现野指针。

#7 @autorelease 块

在块结束的时候调用，[pool drain] ;

#8 C++智能指针的问题 std:: shared_ptr &  std:: weak_ptr & std:: auto_ptr

引入了引用计数器的概念。

#9 NSZone是什么？

在碰到allocWithZone, copyWithZone总会有个疑问，这个NSZone到底是个什么东西？简单来说，可以想象成一个内存池，alloc或是dealloc这些操作，都是在这个内存池中操作的。cocoa总是会配置一个默认的NSZone，任何默认的内存操作都是在这个“zone”上操作的。默认的NSZone的缺陷在于，它是全局范围的，时间一长，必然会导致内存的碎片化，如果你需要大量的alloc一些object，那么性能就会受到一些影响。所有cocoa提供方法，你可以自己生成一个NSZone，并将alloc, copy全部限制在这个“zone”之内。

#10 在删除动态数组的时候需要注意的？

需要讲所有元素置为nil，不然会发生内存泄漏。即使使用memset等函数将内存填充为0也不会释放所赋值的对象。对于编译器，必须明确得使用赋值给附有_strong 修饰的变量的源代码。

for( NSUInteger i = ; i < entries ;++i )
    array[i] = nil ;
free(array);

#11 _weak表

在ARC条件下，当_weak指向的对象被释放了，那么_weak会自动被置为nil,那么runtime中是如何做到这一点的呢？

在内存中维护一张weak表。

/* oc代码 */

{
    id __weak obj1 = obj;
}

/* 编译器模拟代码 */
id obj1;
objc_initWeak(&obj1,obj);
objc_destroyWeak(&obj1);

如上述代码，key 为对象的地址 obj ，values为 _weak的地址&obj1 。 一个对象地址可以对应很多个_weak变量地址，当一个对象被析构，那么他在weak表中所指向的_weak变量就会被置为nil。然后在weak表中删除该记录。

由于使用_weak变量会造成以上的系统开销，所以仅在需要避免循环引用的时候使用__weak修饰符。

#12   在ARC条件下如何获取retainCount ？

使用： _objc_rootRetainCount(obj);