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标题: 说说iOS与内存管理 [打印本页]

作者: yuyang911220 时间: 2015-11-22 19:41 标题: 说说iOS与内存管理

说起内存管理，看似老生常谈，而真正掌握内存管理的核心其实并不简单。ARC/MRR以及“谁分配谁就负责释放”这种基本原则是很重要的，但不是本文要讨论的重点。之前本人还没在小站发过相关的文章，本篇文章中，我本人是想结合实际开发和调试中遇到的一些细节问题，来谈谈iOS的内存管理内在机制和调试方法。

上一篇文章已经是4月份的了，时间飞快又过去了好久，小站5月份没有文章更新，罪过罪过。最近小站的站长我又转换到新团队新岗位，在支付宝做客户端开发感受颇多，不过身在一个技术流团队，工作很有挑战，自己感觉很充实、很“幸福”。iOS开发当中的内存管理，可深可浅，一般应用程序开发过程当中可能并不需要关注太多，如果不是来到支付宝，也许就不会有这么多心得来整理此文。
关于内存，我准备分为内存管理的基本原则、原理和调试方法、实际问题几部分整理。那么接下来我就和大家一起复习和稍微深入一下iOS的内存管理的原理和原则。
0. 概述
内存，简单来说就是内部存储，复杂来说要从冯·诺依曼计算机结构说起。冯·诺依曼结构，也称做普林斯顿结构，目前和哈佛结构相对，指出了计算机由运算器、控制器、存储器、输入和输出设备几大部件组成。如今我们个人用的机器估计都是这个套路，而且运算器和控制器都合在一起，就是CPU，中央处理器。那么内存就是CPU能直接读写访问数据的地方（寄存器是在CPU内的，不算哈），有些朋友说谁谁谁的iPhone内存16G、64G，我只能说这个理解方法仅限于存储部件放在手机里（内）了，严格来讲这算“外存”，我们要讨论的不是这个。
冯·诺依曼结构还说了，内存是用来存啥的呢？指令+数据！（哈佛的恐怕就不一样了）对于我们开发者来说，指令基本就是代码逻辑，至于数据么变量常量肯定都算是的了。
内存有多大？不大，现今主流的个人机器也就几G的样子。iPhone? 统统1G。
我们操作系统都是运行在内存之上的，1G好像不算大，所以为了支持多进程，也为了支持大程序，抽象的虚拟存储的概念诞生了。
简要的概念先陈述到这，下面详细说。哦，对了，ARC和MRR我还是得提一下，这个要是真不知道还真的自己先去了解一下去。
1. 通用内存基本原理
说iOS的内存，有必要先看看一般的计算机都是怎么干的，iPhone也是计算机，通用的道理一样要遵循。这里提两方面：虚存的概念，内存内容的大致分布。
虚拟存储系统。刚刚提到了，物理内存就那么大点，但是还要跑多个程序，还要接受消耗很大内存的程序，这怎么办？凉拌。搞计算机的人都是很聪明的，在操作系统层面做了物理地址和逻辑地址之间的映射转换，当然处理器硬件上也做了支持。一个程序在运行时，实际要用到的指令和数据都是很有限的，不可能从头到尾同时用。那么对于一个程序来说，假装自己有非常大的空间，实际上只要有条理的把暂时要用到的部分放进物理内存供CPU访问就好，这样第二个问题解决了。那既然每个程序（进程）只用一小块，那整个物理内存就可以分给多个程序（进程）用了，第一个问题也迎刃而解。当然，这样做的前提是，数据和指令的动态进出，用完了的暂时不用的踢出内存，需要用的及时加载进来。这个具体的实现方式就多种多样了，很多实现方式是在外存中开了个交换区供换入换出，但iOS可略有不同。
内存的大致分布。不久以前，我发了一篇文章整理了Mach-O文件的格式分析，里面很复杂地放了好多东西，包括我们Build打包时的代码和数据。而Mach-O文件正是我们开发内容的一个静态展现形式，要想在运行的时候看样子，就得看这文件里包含的东西是怎么放进内存的。Objective-C是基于C的，不放看下C程序进程的内存分布：

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