ios内存管理

主要参考这位大神的笔记，对于里面具体概念不懂又进行了其他特定搜索的总结：https://www.jianshu.com/p/02deeca6958a
基础

强弱指针
(1).强引用

__strong NSObject *obj;//加__strong就为强引用

(2).弱引用

__weak NSObject *obj;//加__weak就为弱引用

(3).区别
强引用持有对象，而弱引用不持有对象
强引用例子

__strong NSObject *obj1=[[NSObject alloc] init];
__strong NSObject *obj2=obj1;
NSLog(@"%@,%@",obj1,obj2);
obj1=nil; NSLog(@"%@,%@",obj1,obj2);
//输出 :
//<NSObject: 0x7fef53708b80>,<NSObject: 0x7fef53708b80>
//(null),<NSObject: 0x7fef53708b80>

弱引用例子

__strong NSObject *obj1=[[NSObject alloc] init];
__weak NSObject *obj2=obj1;
NSLog(@"%@,%@",obj1,obj2);
obj1=nil;
NSLog(@"%@,%@",obj1,obj2);
//输出 :
//<NSObject: 0x7fef53708b80>,<NSObject: 0x7fef53708b80>
//(null),(null)

可以看出，强引用obj1和obj2都开辟了一个固定的地址空间，都会使得retainCount+1，而弱引用感觉很像obj2指向了obj1强引用的地址，创建弱引用obj2而retainCount不变。第一个例子retainCount为2，obj1改变不会影响obj2，而第二个例子obj1为强指针变为nil时，retainCount-1变为0，内存随之释放，使得obj2也变为nil。
应用
正常情况下都可以使用__strong，但是当两个不同的对象互相指向对方时，弱指针就起到了作用，如果不用弱指针，当两个对象互相指向时，会造成循环引用，其中任意一个当不在主页面显示或者不需要时无法释放，如果多个互相引用，会造成内存极大浪费，此时如果定义为弱引用，则可对其进行释放。

iOS中内存管理的方式主要有三大，1.taggedPointer，2.NONPOINTER_ISA，3.散列表。

1.taggedPointer
这种对象是为了解决这个问题：当在32位系统里一个四个字节指针指向一个四个字节的变量，当换到64位系统，就变成了8字节指针指向八个字节的变量，这对资源是极大地浪费，所以苹果提出了一种taggedpointer的对象。
由于NSNumber、NSDate一类的变量本身的值需要占用的内存大小常常不需要8个字节，拿整数来说，4个字节所能表示的有符号整数就可以达到20多亿。所以我们可以将一个对象的指针拆成两部分，一部分直接保存数据，另一部分作为特殊标记，表示这是一个特别的指针，不指向任何一个地址。


接下来对一个nsnumber对象进行分析。

muStr2 = [NSMutableString stringWithString:@"1"];
for(int i=0; i<20; i+=1){
NSNumber *number = @([muStr2 longLongValue]);
NSLog(@"%@, %p", [number class], number);
[muStr2 appendString:@"1"]; }
// 输出结果
__NSCFNumber, 0xb000000000000013
__NSCFNumber, 0xb0000000000000b3
__NSCFNumber, 0xb0000000000006f3
__NSCFNumber, 0xb000000000004573
__NSCFNumber, 0xb00000000002b673
__NSCFNumber, 0xb0000000001b2073
__NSCFNumber, 0xb0000000010f4473
__NSCFNumber, 0xb00000000a98ac73
__NSCFNumber, 0xb000000069f6bc73
__NSCFNumber, 0xb000000423a35c73
__NSCFNumber, 0xb000002964619c73
__NSCFNumber, 0xb000019debd01c73
__NSCFNumber, 0xb000102b36211c73
__NSCFNumber, 0xb000a1b01d4b1c73
__NSCFNumber, 0xb00650e124ef1c73
__NSCFNumber, 0xb03f28cb71571c73
__NSCFNumber, 0xb27797f26d671c73
__NSCFNumber, 0x60000003d540
__NSCFNumber, 0x61000003cb40
__NSCFNumber, 0x61800003c760

可以看出最后四位都是3，因为这里标记的是Long型(float则为4，Int为2，double为5)，而最高4位的“b”表示是NSNumber类型；其余56位则用来存储数值本身内容。当位数超过56位时，才会采用真正的64位内存地址进行存储。
而对于字符串类型，最低位是字符串的长度，最高位是类型，但与前面不同的是：当位数超过56位时，会采用一种算法将位数压缩，如果压缩完依旧超过56位，才会采用真正的64位内存地址进行存储。

2.散列表
一个哈希映射表散列表包含多个散列表，而每个散列表又包含自旋锁、引用技术表和弱引用表，为什么包含多个？因为众多线程访问这个表时为了保证安全，要加自旋锁，因此每个线程的访问是单队列的，速度慢，所以多个表可以多线程同时访问。
接下来，研究一下引用计数表和弱引用表，当引用计数增加或减少时就要访问这两个表了。
当一个对象访问散列表时，通过哈希运算找到其在散列表的位置，如果引用计数为空就新建一个，如果不为空就对其进行操作。这期间是有自旋锁影响的。什么是自旋锁(忙等)呢，当一个线程对该资源加自旋锁，其他线程尝试访问该资源，会不断尝试访问该资源直到自旋锁解除，这和互斥锁不一样，如果进程访问遇到互斥锁就进行休眠，而不是不断尝试访问。

alloc：这个方法实质上是经过了一系列封装调用之后的calloc，需要注意的是调用该方法时，对象的引用计数并没有+1.

retain：这个方法是先在SideTables中通过哈希查找找到对象所在的那张SideTable表，随后在SideTable中的引用计数表中再次通过哈希查找找到对象所对应的size_t，再加上一个系统的（引用计数+1宏）。为什么这里没有+1而是加上一个系统的宏呢，因为在size_t结构中，前两位不是储存引用计数的，第一位存储的是是否有弱引用指针指向，第二位存储的是对象是否在被回收中。所以，在增加其引用计数时需要右移两位再进行增加，所以用到了这个系统的宏SIDE_TABLE_RC_ONE。

release：这个方法跟retain方法原理一样，只不过是减一个系统的宏SIDE_TABLE_RC_ONE

retainCount：这个方法的实现同样是先查找系统的SideTables表，并找到对象对应的SideTable表，但在之前要先申明一个size_t为1的对象，随后在对应的引用计数表中找到了对象对应的引用计数后，通过右移找到的count对象，与之前创建好的1相加，最后返回其结果便是引用计数。所以这就是为什么系统在调用alloc方法后并没有给对象的引用计数+1，但retainCount方法调用后对象的引用计数就是1的原因。

dealloc：对象在被回收时，就会调用dealloc方法，其内部实现流程首先要调用一个_objc_rootDealloc()方法，再方法内部再调用一个rootDealloc()方法，此时在rootDealloc中会判断该对象的isa指针，依次判断指针内的内容：nonpointer_isa，weakly_referenced,has_assoc,has_cxx_dtor,has_sidetable_rc，如果判断结果为：该isa指针不是非指针型的isa指针，没有弱引用的指针指向，没有相应的关联对象，没有c++相关的内容，没有使用ARC模式，没有关联到散列表中，即判断的内容都为否，则可以直接调用c语言中的free()函数进行相应的内存释放，否则就会调用objc_dispose()这个函数。