前言:

最近公司項目不怎么忙, 閑暇時間把iOS 在面試中可能會遇到的問題整理了一番, 一部分題目是自己面試遇到的,一部分題目則是網上收錄的, 方便自己鞏固復習, 也分享給大家! 知識點比較多,比較雜,這里做了分類,下面是分類鏈接地址;

面試知識點整理 - 目錄:

iOS | 面試知識整理 - 內存管理(五)

1.什么是內存泄漏?

內存泄漏指動態分配內存的對象在使用完后沒有被系統回收內存,導致對象始終占有著內存,屬于內存管理出錯, (例如一個對象或者變量使用完成后沒有釋放,這個對象一直占用著內存)，一次內存泄露危害可以忽略，但內存泄露堆積后果很嚴重，無論多少內存,遲早會被占光。

2. 什么是僵尸對象?

已經被銷毀的對象(不能再使用的對象),內存已經被回收的對象。一個引用計數器為0對象被釋放后就變為了僵尸對象;

3. 野指針

野指針又叫做'懸掛指針', 野指針出現的原因是因為指針沒有賦值,或者指針指向的對象已經釋放了, 比如指向僵尸對象;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中通常表現為：Thread 1：EXC_BAD_ACCESS，因為你訪問了一塊已經不屬于你的內存。

4. 什么是空指針?

空指針不同于野指針,他是一個沒有指向任何內存的指針,空指針是有效指針,值為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，當引用計數減為0，OC對象就會銷毀，釋放其占用的內存空間
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);

6. OC中有GC垃圾回收機制嗎?,iPhone上GC嗎?

垃圾回收(GC),就是程序中用于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;

8.什么是內存溢出?

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.內存區域分布

在iOS開發過程中，為了合理的分配有限的內存空間，將內存區域分為五個區，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，通常程序結束后由系統自動釋放
全局靜態區 -- 全局區又可分為未初始化全局區：.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，在程序結束后有系統釋放。
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
- 對于棧來講，是由系統編譯器自動管理，不需要程序員手動管理
- 對于堆來講，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.怎么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
為避免不必要的麻煩, 多人開發時盡量使用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中的用法有什么區別,需要注意什么?

對于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 都幫我們做了什么？

LLVM + Runtime 會為我們代碼自動插入 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，用于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對注冊的類，會進行布局，對于weak對象會放入一個hash表中。用weak指向的對象內存地址作為key，當此對象的引用計數為0的時候會dealloc，假如weak指向的對象內存地址是a，那么就會以a為鍵，在這個weak表中搜索，找到所有以a為鍵的weak對象，從而設置為nil。

16.方法里有局部對象，出了方法后會立即釋放嗎

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情況下怎么做單例模式

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,并初始化為nil。
創建一個類的類工廠方法,當且僅當這個類的實例為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。

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。其他的對于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，那么就會引發循環引用
CADisplayLink、NSTimer都是基于 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,并在視圖消失前,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）

image.png

.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];

20.什么是Tagged Pointer?

從64bit開始，iOS引入了Tagged Pointer技術，用于優化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之后，NSNumber指針里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，才會使用動態分配內存的方式來存儲數據

21.copy和mutableCopy區別

image.png

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下什么樣的對象由 Autoreleasepool 管理

當使用alloc/new/copy/mutableCopy開始的方法進行初始化時，會生成并持有對象(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)其實并沒有自身的結構,他是基于多個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?

image.png

調用push方法會將一個POOL_BOUNDARY入棧，并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，會從最后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 的關系

主線程默認為我們開啟 Runloop，Runloop 會自動幫我們創建Autoreleasepool，并進行Push、Pop 等操作來進行內存管理

iOS在主線程的Runloop中注冊了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.子線程默認不會開啟 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 可以理解為當前正在使用的 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），并調用 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。

28.以下代碼會有什么問題嗎?

Person *p = [[[[Person alloc]init] autorelease] autorelease];

以上代碼會導致程序崩潰,連續調用2次 autorelease,對象被加入自動釋放吃2次, 在釋放時候,此一次釋放對象就已經銷毀了,第二次再釋放就會崩潰;

29.以下代碼運行會有是問題?

for (int i= 0; i< 1000000; i++) {
      NSString * str = [NSString stringWithFormat:@"abcdefghijklmn1234566!@#$"];
}
    
for (int i= 0; i< 1000000; i++) {
       NSString * str = [NSString stringWithFormat:@"abc!"];
 }

第一個內存會暴漲,str對象會不停的創建,由于是靜態方法,會加入到自動釋放池,會延遲釋放,造成內存暴漲,使用@autoreleasepool 解決
第二個內存固定,會使用 Tagged Pointer 將值存在str 變量地址中, 存在棧空間地址中, 出了作用域會自動銷毀

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iOS | 面試知識整理 - 內存管理 (五)

前言:

iOS | 面試知識整理 - 內存管理(五)

1.什么是內存泄漏?

2. 什么是僵尸對象?

3. 野指針

4. 什么是空指針?

5. OC對象的內存管理機制?

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?

8.什么是內存溢出?

9.內存區域分布

10.堆區和棧取的區別

11.怎么保證多人開發進行內存泄露的檢查.

12.block在ARC中和MRC中的用法有什么區別,需要注意什么?

13.OC 如何對內存管理解決方法?

14.ARC 都幫我們做了什么？

15.weak指針的實現原理

16.方法里有局部對象，出了方法后會立即釋放嗎

17.MRC情況下怎么做單例模式

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?

20.什么是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下什么樣的對象由 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 的關系

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

28.以下代碼會有什么問題嗎?

29.以下代碼運行會有是問題?

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