最新整理：iOS面試題-常問內存管理問題（五）

前言:

最近把 iOS 面試中可能會遇到的問題整理了一番, 題目大部分是網上收錄的, 方便自己鞏固複習, 也分享給大家；希望對大家有所幫助！

對於答案，不一定都合適，歡迎大家積極討論；整理不易，如果您覺得還不錯，麻煩在文末 “點個贊” ，或者留下您的評論“Mark” 一下，謝謝您的支持

iOS面試題-內存管理問題（五）

1.什麼是內存泄漏?

內存泄漏指動態分配內存的對象在使用完後沒有被系統回收內存,導致對象始終佔有着內存,屬於內存管理出錯, (例如一個對象或者變量使用完成後沒有釋放,這個對象一直佔用着內存)，一次內存泄露危害可以忽略，但內存泄露堆積後果很嚴重，無論多少內存,遲早會被佔光。

2. 什麼是殭屍對象?

已經被銷燬的對象(不能再使用的對象),內存已經被回收的對象。一個引用計數器爲0對象被釋放後就變爲了殭屍對象;

3. 野指針

野指針又叫做'懸掛指針', 野指針出現的原因是因爲指針沒有賦值,或者指針指向的對象已經釋放了, 比如指向殭屍對象;野指針可能會指向一塊垃圾內存,給野指針發送消息會導致程序崩潰
比如:

NSObject *obj = [NSObject new];
[obj release]; // obj 指向的內存地址已經釋放了,
obj 如果再去訪問的話就是野指針錯誤了.
野指針錯誤形式在Xcode中通常表現爲：Thread 1：EXC_BAD_ACCESS，因爲你訪問了一塊已經不屬於你的內存。

4. 什麼是空指針?

空指針不同於野指針,他是一個沒有指向任何內存的指針,空指針是有效指針,值爲nil,NULL,Nil,0等,給空指針發送消息不會報錯,不會響應消息;

5. OC對象的內存管理機制?

在iOS中，使用引用計數來管理OC對象的內存

一個新創建的OC對象引用計數默認是1，當引用計數減爲0，OC對象就會銷燬，釋放其佔用的內存空間
調用retain會讓OC對象的引用計數+1，調用release會讓OC對象的引用計數-1

內存管理的經驗總結

當調用alloc、new、copy、mutableCopy方法返回了一個對象，在不需要這個對象時，要調用release或者autorelease來釋放它
想擁有某個對象，就讓它的引用計數+1；不想再擁有某個對象，就讓它的引用計數-1

可以通過以下私有函數來查看自動釋放池的情況

extern void _objc_autoreleasePoolPrint(void);

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6. OC中有GC垃圾回收機制嗎?,iPhone上GC嗎?

垃圾回收(GC),就是程序中用於處理廢棄不用的內存對象的機制,防止內存泄露
OC本身是支持垃圾回頭得,不過只支持MAC OSX平臺, iOS 平臺不支持

7.在OC中與 Alloc 語義相反的是 release 還是 dealloc?

alloc 與 dealloc 語義相反,alloc 是創建變量,dealloc是釋放變量
retain 與 release 語義相反, retain 保留一個對象,引用計數器+1, release 使引用計數器 -1;

8.什麼是內存溢出?

當程序在申請內存時，沒有足夠的內存空間供其使用，出現out of memory;比如申請了一個int,但給它存了long才能存下的數，那就是內存溢出。

9.內存區域分佈

在iOS開發過程中，爲了合理的分配有限的內存空間，將內存區域分爲五個區，由低地址向高地址分類分別是：代碼區、常量區、全局靜態區、堆、棧。

代碼段 -- 程序編譯產生的二進制的數據
常量區 -- 存儲常量數據，通常程序結束後由系統自動釋放
全局靜態區 -- 全局區又可分爲未初始化全局區：.bss段和初始化全局區：data段。全局變量和靜態變量的存儲是放在一塊的，初始化的全局變量和靜態變量在一塊區域，未初始化的全局變量和未初始化的靜態變量在相鄰的另一塊區域，在程序結束後有系統釋放。
堆（heap) -- 程序運行過程中,動態分配的內存
棧（stack） -- 存放局部變量，臨時變量

10.堆區和棧取的區別

按管理方式分
- 對於棧來講，是由系統編譯器自動管理，不需要程序員手動管理
- 對於堆來講，釋放工作由程序員手動管理，不及時回收容易產生內存泄露
按分配方式分
- 堆是動態分配和回收內存的，沒有靜態分配的堆
- 棧有兩種分配方式：靜態分配和動態分配
- 靜態分配是系統編譯器完成的，比如局部變量的分配
- 動態分配是有alloc函數進行分配的，但是棧的動態分配和堆是不同的，它的動態分配也由系統編譯器進行釋放，不需要程序員手動管理

11.怎麼保證多人開發進行內存泄露的檢查.

使用Analyze進行代碼的靜態分析
爲避免不必要的麻煩, 多人開發時儘量使用ARC
使用leaks 進行內存泄漏檢測
使用一些三方工具

12.block在ARC中和MRC中的用法有什麼區別,需要注意什麼?

對於沒有引用外部變量的Block，無論在ARC還是非ARC下，類型都是 NSGlobalBlock，這種類型的block可以理解成一種全局的block，不需要考慮作用域問題。同時，對他進行Copy或者Retain操作也是無效的
都需要應注意避免循環引用,ARC 下使用__weak 來解決,MRC下使用__Block 來解決;

13.OC 如何對內存管理解決方法?

Objective-C的內存管理主要有三種方式自動內存管理、手動內存管理、自動釋放池。

自動內存計數
手動內存計數:
自動釋放池:

14.ARC 都幫我們做了什麼？

LLVM + Runtime 會爲我們代碼自動插入 retain 和 release 以及 autorelease等代碼,不需要我們手動管理

15.weak指針的實現原理

Runtime維護了一個weak表，用於存儲指向某個對象的所有weak指針。weak表其實是一個hash（哈希）表，Key是所指對象的地址，Value是weak指針的地址（這個地址的值是所指對象的地址）數組。
runtime對註冊的類，會進行佈局，對於weak對象會放入一個hash表中。用weak指向的對象內存地址作爲key，當此對象的引用計數爲0的時候會dealloc，假如weak指向的對象內存地址是a，那麼就會以a爲鍵，在這個weak表中搜索，找到所有以a爲鍵的weak對象，從而設置爲nil。

16.方法裏有局部對象，出了方法後會立即釋放嗎

如果是普通的局部對象會立即釋放
如果是放在了 autoreleasePool 自動釋放池,在 runloop 迭代結束的時候釋放

17.MRC情況下怎麼做單例模式

創建單例設計模式的基本步驟 : ·

聲明一個單件對象的靜態實例,並初始化爲nil。
創建一個類的類工廠方法,當且僅當這個類的實例爲nil時生成一個該類的實例
實現NScopying協議, 覆蓋allocWithZone:方法,確保用戶在直接分配和初始化對象時,不會產生另一個對象。
覆蓋release、autorelease、retain、retainCount方法, 以此確保單例的狀態。
在多線程的環境中,注意使用@synchronized關鍵字或GCD,確保靜態實例被正確的創建和初始化。

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18.非OC對象如何管理內存？

非OC對象，其需要手動執行釋放操作例：CGImageRelease(ref)，否則會造成大量的內存泄漏導致程序崩潰。其他的對於CoreFoundation框架下的某些對象或變量需要手動釋放、C語言代碼中的malloc等需要對應free。

19. CADisplayLink、NSTimer會出現的問題,以及解決辦法?

問題:

CADisplayLink、NSTimer會對target產生強引用，如果target又對它們產生強引用，那麼就會引發循環引用
CADisplayLink、NSTimer都是基於 runloop 實現的.runloop 會對 CADisplayLink、NSTimer進行強引用, CADisplayLink、NSTimer又會對 target 進行引用,造成循環引用

解決方案1.使用block

// 內部使用 WeakSelf,並在視圖消失前,關閉定時器
__weak __typeof(self)weakSelf = self;
NSTimer * timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:1 repeats:YES block:^(NSTimer * _Nonnull timer) {
    NSLog(@"timer");
}];
self.timer= timer;
[[NSRunLoop currentRunLoop]addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];

解決方案2.使用代理對象（NSProxy）

.h
// 解決循環引用問題
@interface MyProxy : NSProxy
- (instancetype)initWithObjc:(id)objc;
+ (instancetype)proxyWithObjc:(id)objc;
.m
@interface MyProxy()
@property(nonatomic,weak) id objc;
@end

@implementation MyProxy
- (instancetype)initWithObjc:(id)objc{
    self.objc = objc;
    return self;
}
+ (instancetype)proxyWithObjc:(id)objc{
    return [[self alloc] initWithObjc:objc];
}
- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector {
    return [self.objc methodSignatureForSelector:aSelector];
}
- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)invocation {
    if ([self.objc respondsToSelector:invocation.selector]) {
        [invocation invokeWithTarget:self.objc];
    }
}

使用方法:

NSTimer * timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:1
                                          target:[TimerProxy proxyWithTarget:self]
                                        selector:@selector(test1)
                                        userInfo:nil
                                         repeats:YES];
self.timer = timer;
[[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];

20.什麼是Tagged Pointer?

從64bit開始，iOS引入了Tagged Pointer技術，用於優化NSNumber、NSDate、NSString等小對象的存儲
在沒有使用Tagged Pointer之前， NSNumber等對象需要動態分配內存、維護引用計數等，NSNumber指針存儲的是堆中NSNumber對象的地址值
使用Tagged Pointer之後，NSNumber指針裏面存儲的數據變成了：Tag + Data，也就是將數據直接存儲在了指針中
當指針不夠存儲數據時，纔會使用動態分配內存的方式來存儲數據

21.copy和mutableCopy區別

22. 內存泄漏可能會出現的幾種原因？

第一種可能：第三方框架不當使用；
第二種可能：block循環引用；
第三種可能：delegate循環引用；
第四種可能：NSTimer循環引用
第五種可能：非OC對象內存處理
第六種可能：地圖類處理
第七種可能：大次數循環內存暴漲

23. ARC下什麼樣的對象由 Autoreleasepool 管理

當使用alloc/new/copy/mutableCopy開始的方法進行初始化時，會生成並持有對象(也就是不需要pool管理，系統會自動的幫他在合適位置release),不需要pool進行管理
一般類方法創建的對象需要使用Autoreleasepool進管理

24. 如何實現AutoreleasePool?

AutoreleasePool(自動釋放池)其實並沒有自身的結構,他是基於多個AutoreleasePoolPage(一個C++類)以雙向鏈表組合起來的結構; 可以通過 push操作添加對象,pod 操作彈出對象,以及通過 release 操作釋放對象;

25. AutoreleasePoolPage的結構?以及如何 push 和 pod 的?

調用push方法會將一個POOL_BOUNDARY入棧，並且返回其存放的內存地址
調用pop方法時傳入一個POOL_BOUNDARY的內存地址，會從最後一個入棧的對象開始發送release消息，直到遇到這個POOL_BOUNDARY
id *next指向了下一個能存放autorelease對象地址的區域

26.Autoreleasepool 與 Runloop 的關係

主線程默認爲我們開啓 Runloop，Runloop 會自動幫我們創建Autoreleasepool，並進行Push、Pop 等操作來進行內存管理

iOS在主線程的Runloop中註冊了2個Observer

第1個Observer監聽了kCFRunLoopEntry事件，會調用objc_autoreleasePoolPush()
第2個Observer 監聽了kCFRunLoopBeforeWaiting事件，會調用objc_autoreleasePoolPop()、objc_autoreleasePoolPush()監聽了kCFRunLoopBeforeExit事件，會調用objc_autoreleasePoolPop()

27.子線程默認不會開啓 Runloop，那出現 Autorelease 對象如何處理？不手動處理會內存泄漏嗎？

在子線程你創建了 Pool 的話，產生的 Autorelease 對象就會交給 pool 去管理。如果你沒有創建 Pool ，但是產生了 Autorelease 對象，就會調用 autoreleaseNoPage 方法。在這個方法中，會自動幫你創建一個 hotpage（hotPage 可以理解爲當前正在使用的 AutoreleasePoolPage，如果你還是不理解，可以先看看 Autoreleasepool 的源代碼，再來看這個問題），並調用 page->add(obj)將對象添加到 AutoreleasePoolPage 的棧中，也就是說你不進行手動的內存管理，也不會內存泄漏啦！StackOverFlow 的作者也說道，這個是 OS X 10.9+和 iOS 7+ 才加入的特性。

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再次說一聲，對於答案，不一定都合適，歡迎大家積極討論；整理不易，如果您覺得還不錯，麻煩在文末 “點個贊” ，或者留下您的評論“Mark” 一下，謝謝您的支持

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iOS面試題-內存管理問題（五）

1.什麼是內存泄漏?

2. 什麼是殭屍對象?

3. 野指針

4. 什麼是空指針?

5. OC對象的內存管理機制?

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6. OC中有GC垃圾回收機制嗎?,iPhone上GC嗎?

7.在OC中與 Alloc 語義相反的是 release 還是 dealloc?

8.什麼是內存溢出?

9.內存區域分佈

10.堆區和棧取的區別

11.怎麼保證多人開發進行內存泄露的檢查.

12.block在ARC中和MRC中的用法有什麼區別,需要注意什麼?

13.OC 如何對內存管理解決方法?

14.ARC 都幫我們做了什麼？

15.weak指針的實現原理

16.方法裏有局部對象，出了方法後會立即釋放嗎

17.MRC情況下怎麼做單例模式

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18.非OC對象如何管理內存？

19. CADisplayLink、NSTimer會出現的問題,以及解決辦法?

20.什麼是Tagged Pointer?

21.copy和mutableCopy區別

22. 內存泄漏可能會出現的幾種原因？

23. ARC下什麼樣的對象由 Autoreleasepool 管理

24. 如何實現AutoreleasePool?

25. AutoreleasePoolPage的結構?以及如何 push 和 pod 的?

26.Autoreleasepool 與 Runloop 的關係

27.子線程默認不會開啓 Runloop，那出現 Autorelease 對象如何處理？不手動處理會內存泄漏嗎？

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