面试题：Objective-C内存管理底层机制与复杂泄漏调试

Objective-C内存管理的引用计数底层机制

对象的创建
- 当使用alloc、new、copy、mutableCopy等方法创建一个对象时，该对象的引用计数初始值为1。例如：
```
NSObject *obj = [[NSObject alloc] init];
```
- 这里obj对象的引用计数一开始就是1，意味着有一个强引用指向该对象。
引用计数的增加
- 显式持有：当使用retain方法时，会增加对象的引用计数。比如：
```
NSObject *obj1 = [[NSObject alloc] init];
NSObject *obj2 = [obj1 retain];
```
- 此时obj1对象的引用计数变为2，因为obj2对其进行了retain操作，即又多了一个强引用指向该对象。
- 自动持有：ARC（自动引用计数）环境下，对象在方法返回时，如果方法返回值类型是对象，该对象会被自动持有。例如：
```
- (NSObject *)createObject {
    NSObject *obj = [[NSObject alloc] init];
    return obj;
}
```
- 调用这个方法返回的对象会被调用者自动持有，引用计数增加。
引用计数的减少
- 显式释放：在MRC（手动引用计数）环境下，调用release方法会减少对象的引用计数。例如：
```
NSObject *obj = [[NSObject alloc] init];
[obj release];
```
- 这里obj对象的引用计数减为0（前提是之前没有其他retain操作），对象会被系统回收，释放其占用的内存。
- 自动释放：调用autorelease方法，对象会被添加到自动释放池。当自动释放池被销毁时，池中的对象会收到release消息，引用计数减少。例如：
```
NSObject *obj = [[[NSObject alloc] init] autorelease];
```
- 当包含obj的自动释放池被销毁时，obj的引用计数会减1。在ARC环境下，编译器会自动插入适当的autorelease调用。

排查和解决隐蔽内存泄漏的角度

从对象生命周期角度
- 检查对象创建与释放是否匹配：在MRC项目中，仔细检查每一个alloc、retain是否都有对应的release。对于ARC项目，虽然编译器自动管理内存，但也要检查是否有循环引用导致对象无法释放。例如，两个对象互相强引用，会形成循环引用。可以使用weak或者unowned（在Swift中类似概念）打破这种循环。
- 检查对象的作用域：确保对象在其不再需要时能够被正确释放。例如，局部变量对象在其作用域结束后应该被释放。如果对象被意外地保留在全局变量或者单例中，而没有适时地释放，可能会导致内存泄漏。
从内存管理底层数据结构角度
- 查看引用计数相关数据结构：虽然开发者通常无法直接访问底层的引用计数数据结构，但了解其原理有助于排查问题。对象的引用计数信息可能存储在对象头中，某些情况下可以通过调试工具（如lldb调试器结合一些底层库）查看对象的引用计数实际值。通过分析引用计数异常（如引用计数一直不为0），可以定位到可能存在内存泄漏的对象。
- 分析自动释放池：如果怀疑自动释放池相关的内存泄漏，检查自动释放池的嵌套层次和创建、销毁时机。确保自动释放池在合适的时机销毁，释放其中的对象。例如，在循环中创建大量对象并调用autorelease，如果自动释放池没有及时销毁，可能会导致内存占用持续上升。
从代码逻辑角度
- 审查block中的引用：在使用block时，检查是否有对对象的强引用导致循环引用。例如，在block中使用self时，如果block被self持有，而block又强引用self，就会形成循环引用。可以使用__weak typeof(self) weakSelf = self;这样的方式，在block中使用weakSelf来避免循环引用。
- 审查集合类操作：对于NSArray、NSDictionary等集合类，检查对象添加到集合和从集合移除的操作。如果对象被添加到集合后没有适时地移除，而集合又一直存在，那么该对象可能无法被释放，导致内存泄漏。
利用工具辅助排查
- 虽然常规工具难以定位，但仍可深度使用：例如，Instruments中的Leaks工具虽然可能无法直接定位极其隐蔽的内存泄漏，但可以通过多次运行测试，观察内存增长趋势和可疑对象。结合Allocation工具，查看对象的创建和销毁情况，分析对象生命周期是否异常。
- 自定义日志和监控：在关键代码位置添加自定义的日志，记录对象的创建、引用计数变化等信息。通过分析日志，找出引用计数异常的对象及其相关操作，从而定位内存泄漏点。同时，可以自定义一些内存监控代码，实时监测内存使用情况和对象引用计数状态。

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面试题：Objective-C内存管理底层机制与复杂泄漏调试

知识考点

面试题答案

Objective-C内存管理的引用计数底层机制

排查和解决隐蔽内存泄漏的角度