建站
咨詢
售后
建站咨詢
新聞中心
說起內存管理，看似老生常談，而真正掌握內存管理的核心其實并不簡單。ARC/MRR以及“誰分配誰就負責釋放”這種基本原則是很重要的，但不是本 文要討論的重點。之前本人還沒在小站發(fā)過相關的文章，本篇文章中，我本人是想結合實際開發(fā)和調試中遇到的一些細節(jié)問題，來談談iOS的內存管理內在機制和 調試方法。
成都創(chuàng)新互聯(lián)公司主營休寧縣網(wǎng)站建設的網(wǎng)絡公司,主營網(wǎng)站建設方案,app軟件定制開發(fā),休寧縣h5重慶小程序開發(fā)公司搭建,休寧縣網(wǎng)站營銷推廣歡迎休寧縣等地區(qū)企業(yè)咨詢
上一篇文章已經是4月份的了，時間飛快又過去了好久，小站5月份沒有文章更新，罪過罪過。最近小站的站長我又轉換到新團 隊新崗位，在支付寶做客戶端開發(fā)感受頗多，不過身在一個技術流團隊，工作很有挑戰(zhàn)，自己感覺很充實、很“幸福”。iOS開發(fā)當中的內存管理，可深可淺，一 般應用程序開發(fā)過程當中可能并不需要關注太多，如果不是來到支付寶，也許就不會有這么多心得來整理此文。
關于內存，我準備分為內存管理的基本原則、原理和調試方法、實際問題幾部分整理。那么接下來我就和大家一起復習和稍微深入一下iOS的內存管理的原理和原則。
0. 概述
內 存，簡單來說就是內部存儲，復雜來說要從馮·諾依曼計算機結構說起。馮·諾依曼結構，也稱做普林斯頓結構，目前和哈佛結構相對，指出了計算機由運算器、控 制器、存儲器、輸入和輸出設備幾大部件組成。如今我們個人用的機器估計都是這個套路，而且運算器和控制器都合在一起，就是CPU，中央處理器。那么內存就 是CPU能直接讀寫訪問數(shù)據(jù)的地方（寄存器是在CPU內的，不算哈），有些朋友說誰誰誰的iPhone內存16G、64G，我只能說這個理解方法僅限于存 儲部件放在手機里（內）了，嚴格來講這算“外存”，我們要討論的不是這個。
馮·諾依曼結構還說了，內存是用來存啥的呢？指令+數(shù)據(jù)?。ü鸬目峙戮筒灰粯恿耍τ谖覀冮_發(fā)者來說，指令基本就是代碼邏輯，至于數(shù)據(jù)么變量常量肯定都算是的了。
內存有多大？不大，現(xiàn)今主流的個人機器也就幾G的樣子。iPhone? 統(tǒng)統(tǒng)1G。
我們操作系統(tǒng)都是運行在內存之上的，1G好像不算大，所以為了支持多進程，也為了支持大程序，抽象的虛擬存儲的概念誕生了。
簡要的概念先陳述到這，下面詳細說。哦，對了，ARC和MRR我還是得提一下，這個要是真不知道還真的自己先去了解一下去。
1. 通用內存基本原理
說iOS的內存，有必要先看看一般的計算機都是怎么干的，iPhone也是計算機，通用的道理一樣要遵循。這里提兩方面：虛存的概念，內存內容的大致分布。
虛 擬存儲系統(tǒng)。剛剛提到了，物理內存就那么大點，但是還要跑多個程序，還要接受消耗很大內存的程序，這怎么辦？涼拌。搞計算機的人都是很聰明的，在操作系統(tǒng) 層面做了物理地址和邏輯地址之間的映射轉換，當然處理器硬件上也做了支持。一個程序在運行時，實際要用到的指令和數(shù)據(jù)都是很有限的，不可能從頭到尾同時 用。那么對于一個程序來說，假裝自己有非常大的空間，實際上只要有條理的把暫時要用到的部分放進物理內存供CPU訪問就好，這樣第二個問題解決了。那既然 每個程序（進程）只用一小塊，那整個物理內存就可以分給多個程序（進程）用了，***個問題也迎刃而解。當然，這樣做的前提是，數(shù)據(jù)和指令的動態(tài)進出，用完 了的暫時不用的踢出內存，需要用的及時加載進來。這個具體的實現(xiàn)方式就多種多樣了，很多實現(xiàn)方式是在外存中開了個交換區(qū)供換入換出，但iOS可略有不同。
內 存的大致分布。不久以前，我發(fā)了一篇文章整理了Mach-O文件的格式分析，里面很復雜地放了好多東西，包括我們Build打包時的代碼和數(shù)據(jù)。而 Mach-O文件正是我們開發(fā)內容的一個靜態(tài)展現(xiàn)形式，要想在運行的時候看樣子，就得看這文件里包含的東西是怎么放進內存的。Objective-C是基 于C的，不放看下C程序進程的內存分布：
一個運行時進程的典型內存分布
最簡單來說分為兩大部分：指令+數(shù)據(jù)。再細分一點，五部分：代碼（指令），初始化數(shù)據(jù)區(qū)，未初始化數(shù)據(jù)區(qū)，堆，棧。代碼（指令，text）就不用說了，最靜態(tài)的，就是只讀的東西；
初始化數(shù)據(jù)，簡單理解就是有初始值的變量、常量；
未初始化數(shù)據(jù)，只聲明未給值的變量，運行前統(tǒng)統(tǒng)為0，之所以單獨分出來，估計是性能考慮，因為這些東西都是0，沒必要放在程序包里，也不用copy；
棧，程序運行記錄，每個線程，也就是每個執(zhí)行序列各有一個（看crash log最容易理解），都是編譯的時候能確定好的，還有一個特點就是這里面的數(shù)據(jù)可以不用指針，也不會丟；
堆， 最靈活的內存區(qū)，用途多多，動態(tài)分配和釋放，編譯時不能提前確定，我們的Objective-C對象都是這么來的，都存在這里，通常堆中的對象都是以指針 來訪問的，指針從線程棧中來，但不獨屬于某個線程，堆也是對復雜的運行時處理的基礎支持，還有就是ARC還是MRR、“誰分配誰釋放”說的都是堆上對象的 管理；
其實，這個內存中的布局方式大部分操作系統(tǒng)中的大部分進程都是類似的。Objective-C的程序包對運行時有著復雜的支持和內容劃分，但也都是在這個大的框架下進行的。
2. iOS的內存管理
其實，iOS的內存管理和其它操作系統(tǒng)大同小異。這里按照蘋果文檔所述，重點對堆內存分配整理下。
首先，iOS和其它系統(tǒng)一樣，內存分頁，每頁4K。多個頁構成一個region統(tǒng)一管理，負責管理的對象是VM object，其中包含了pager、size、resident pages等諸多屬性。
不管是Objective-C的[NSObject alloc]，還是C代碼的對內存分配，最終重任都會落到malloc庫上，釋放也是如此，最終都將使用malloc庫中的free()。
malloc 庫中有很多malloc的同族函數(shù)可以動態(tài)分配內存，會結合參數(shù)在free pages中進行最適分配。如果分配的內存比較大，可以直接使用vm_allocate，得到一個VM對象（與Linux類似），這個在實際使用前不分配 物理內存。malloc的內部實現(xiàn)都是開源的，感興趣的可以去了解去看。
此外，對于malloc，還有一個Zone的概念（貌似與 Linux的概念不完全相同），可以簡單理解為一組free page單元，可以統(tǒng)一管理操作。默認情況，在***次調用malloc時，系統(tǒng)會生成一個default zone，后續(xù)的默認分配在此進行。比如，malloc_zone_xxx()函數(shù)都是對特定的zone進行分配操作，執(zhí)行 zone->xxx()。
***強調一下iOS特別需要注意的點：
當前的主流iPhone實際物理內存都不超過1G，可以說不算大。不過和Android機比起來，我不得不為蘋果的設計稱贊，1G空間利用得如此高效，性能不差，也控制了發(fā)熱。
那 么在這僅有的1G內存中，iOS的操作系統(tǒng)更是拋棄了不必要的復雜——系統(tǒng)層面不支持App內存頁換出。當內存吃緊時，對于可以重新載入的只讀數(shù)據(jù)來說， 直接清理掉，而對于可寫的數(shù)據(jù)，只能通過App自己去管理維護。內存緊張時，iOS會向App發(fā)起memory warning，不配合釋放足夠內存者，殺！
App調試時的物理內存情況
上 圖是使用Activity Monitor調試時的一個截圖，可以看到在盡量不釋放自身內存的情況下（為了bug調試特意這么做的），支付寶錢包的內存可以做到502M物理內存占 用。再稍微高一點點，系統(tǒng)就會連前臺運行的App一起Kill掉。留下一個Unknown的log。
3. 其它
基本的原理就簡要整理到此，如下是一些參考：
Memory Layout of C Programs
Anatomyof a program in memory
What and where are the stack and heap?
Memory Usage Performance Guidelines
A look at how malloc works on the Mac
分享題目：說說iOS與內存管理（上）
鏈接URL：http://www.5511xx.com/article/dhhepoj.html
