面试题：Objective-C 中的内存管理机制相关问题

ARC（自动引用计数）和MRC（手动引用计数）的区别

内存管理方式
- MRC：开发者需要手动调用retain、release和autorelease等方法来管理对象的引用计数。例如，当创建一个对象时，需要手动调用retain增加引用计数，在不需要该对象时调用release减少引用计数，当对象被释放时，其占用的内存会被回收。
- ARC：编译器会自动在适当的位置插入retain、release和autorelease等方法。开发者无需手动管理对象的引用计数，大大减轻了开发负担，降低了因手动管理不当导致内存泄漏或悬空指针的风险。
代码简洁性
- MRC：代码中充斥着大量与内存管理相关的代码，使得代码冗长且易出错。例如：

NSObject *obj = [[NSObject alloc] init];
[obj retain];
// 使用obj
[obj release];

- **ARC**：代码更加简洁，专注于业务逻辑。例如：

NSObject *obj = [[NSObject alloc] init];
// 使用obj，无需手动release

内存管理时机
- MRC：开发者必须精确把握对象的生命周期，在合适的时机调用release方法，否则容易导致内存泄漏或过早释放对象。
- ARC：编译器会根据对象的作用域和引用关系，自动确定对象的释放时机，使得内存管理更加安全和可靠。

ARC环境下可能导致内存泄漏的场景及排查和解决方法

循环引用
- 场景：两个或多个对象相互持有对方的强引用，形成循环，导致对象无法被释放。例如，一个视图控制器ViewController持有一个自定义视图CustomView的强引用，而CustomView又持有ViewController的强引用。

@interface ViewController : UIViewController
@property (nonatomic, strong) CustomView *customView;
@end

@interface CustomView : UIView
@property (nonatomic, strong) ViewController *viewController;
@end

- **排查方法**：
    - 使用 Instruments 工具中的Leaks模板，运行应用程序，Leaks工具会检测到无法释放的对象，并显示其内存地址和相关调用栈信息，帮助定位循环引用的位置。
    - 通过代码审查，检查对象之间的引用关系，特别是存在相互引用的情况。
- **解决方法**：
    - 将其中一个强引用改为弱引用（`weak`）或无主引用（`unowned`）。例如，将`CustomView`中的`viewController`属性改为`weak`：

@interface CustomView : UIView
@property (nonatomic, weak) ViewController *viewController;
@end

    - 使用`__block`修饰符（在使用闭包时），并在合适的时机手动断开引用。例如：

__block ViewController *weakSelf = self;
self.customView.block = ^{
    [weakSelf doSomething];
    weakSelf = nil;
};

NSTimer 导致的内存泄漏
- 场景：当NSTimer以self作为目标时，如果NSTimer没有被及时 invalidate，NSTimer会一直持有self的强引用，导致self无法被释放。

@interface ViewController : UIViewController
@property (nonatomic, strong) NSTimer *timer;
@end

@implementation ViewController
- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    self.timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:1.0 target:self selector:@selector(updateUI) userInfo:nil repeats:YES];
}
- (void)updateUI {
    // 更新UI
}
@end

- **排查方法**：同样可以使用 Instruments 工具中的Leaks模板，检测到无法释放的`ViewController`对象，并查看其引用关系，确定是`NSTimer`导致的问题。
- **解决方法**：
    - 在`ViewController`的`dealloc`方法中调用`[self.timer invalidate]; self.timer = nil;`，确保在`ViewController`被释放前，`NSTimer`被停止并取消对`self`的引用。
    - 使用`weak`引用来创建`NSTimer`，例如：

__weak typeof(self) weakSelf = self;
self.timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:1.0 repeats:YES block:^(NSTimer * _Nonnull timer) {
    [weakSelf updateUI];
}];

Block 内部对 self 的强引用
- 场景：在 Block 内部使用self时，如果没有使用弱引用，Block 会持有self的强引用，当 Block 的生命周期比self长时，会导致self无法被释放。

@interface ViewController : UIViewController
@property (nonatomic, strong) void (^block)(void);
@end

@implementation ViewController
- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    self.block = ^{
        NSLog(@"%@", self);
    };
}
@end

- **排查方法**：通过代码审查，查看 Block 内部是否直接使用了`self`，如果没有使用弱引用，就可能存在内存泄漏风险。也可以借助 Instruments 工具检测无法释放的`ViewController`对象，并分析其引用关系。
- **解决方法**：使用`weak`或`unowned`引用来代替`self`。例如：

__weak typeof(self) weakSelf = self;
self.block = ^{
    NSLog(@"%@", weakSelf);
};

或者在 ARC 环境下，对于确定不会产生悬空指针的情况，可以使用unowned：

__unowned typeof(self) unownedSelf = self;
self.block = ^{
    NSLog(@"%@", unownedSelf);
};

面试题：Objective-C 中的内存管理机制相关问题

知识考点

面试题答案

ARC（自动引用计数）和MRC（手动引用计数）的区别

ARC环境下可能导致内存泄漏的场景及排查和解决方法