面试题：Objective-C中ARC与底层内存管理的深度探究

ARC与runtime协同工作原理

对象引用计数管理
- ARC（自动引用计数）依赖runtime中的引用计数机制。在runtime底层，每个对象都有一个与之关联的引用计数。当对象创建时，引用计数初始化为1。例如，在ARC环境下创建一个NSObject对象：
```
NSObject *obj = [[NSObject alloc] init];
// 此时obj的引用计数为1
```
- 当对象被持有，如赋值给另一个变量时，runtime会自动增加引用计数。例如：
```
NSObject *obj1 = obj;
// 此时obj和obj1指向同一个对象，该对象引用计数加1，变为2
```
- 当对象不再被引用，例如变量超出作用域，ARC借助runtime自动减少引用计数。比如：
```
{
    NSObject *localObj = [[NSObject alloc] init];
}
// localObj超出作用域，runtime自动减少该对象的引用计数，当引用计数降为0时，对象被释放
```
isa指针与内存管理
- 每个对象都有一个isa指针，它指向对象的类。在ARC环境下，isa指针除了用于对象的类型识别外，也间接参与内存管理。runtime通过isa指针找到对象所属的类，类的元数据中包含了对象的内存布局等信息，这些信息对于正确管理对象内存至关重要。
- 例如，对于一个自定义类：
```
@interface MyClass : NSObject
@property (nonatomic, strong) NSString *name;
@end
@implementation MyClass
@synthesize name;
@end
```
- 当创建MyClass对象时，runtime根据类的元数据确定对象的内存布局，包括为name属性分配内存。ARC通过isa指针找到MyClass类，了解其内存布局，从而正确管理对象及其属性的内存。当MyClass对象的引用计数降为0，runtime会根据类的元数据中定义的析构函数（如果有），先释放name属性的内存，然后再释放MyClass对象本身的内存。
autorelease池
- ARC同样依赖runtime中的autorelease池机制。在非ARC环境下，开发者需要手动创建和管理autorelease池，而在ARC环境下，编译器会自动插入合适的autorelease池代码。
- 例如，在一个循环中创建大量临时对象：
```
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
    NSString *str = [NSString stringWithFormat:@"%d", i];
    // 在ARC下，编译器会自动在合适位置插入autorelease池代码，
    // 当autorelease池被销毁时，池中的对象（如这里的str）引用计数会减1
}
```
- runtime会管理autorelease池的生命周期，当autorelease池被销毁时，池中的对象引用计数减少，有助于及时释放不再使用的对象内存，避免内存峰值过高。

ARC通过runtime的引用计数、类元数据以及autorelease池等特性，实现了高效且自动的对象内存管理。

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面试题：Objective-C中ARC与底层内存管理的深度探究

知识考点

面试题答案

ARC与runtime协同工作原理