面试题：Swift内存管理机制与复杂场景下的泄漏修复

Swift的自动引用计数（ARC）机制

工作原理 ARC是Swift语言中自动内存管理的核心机制。当一个类的实例被创建时，ARC会为其分配内存，并将其引用计数设置为1。每当有一个新的强引用指向这个实例时，引用计数就会加1；而当指向该实例的强引用被释放（比如变量超出作用域），引用计数就会减1。当引用计数变为0时，ARC会自动释放该实例所占用的内存。例如：

class Person {
    let name: String
    init(name: String) {
        self.name = name
        print("\(name) is being initialized")
    }
    deinit {
        print("\(name) is being deinitialized")
    }
}

var person: Person? = Person(name: "John")
// Person实例引用计数为1
person = nil
// 引用计数减为0，实例被释放

局限性
- 循环引用：如果两个或多个实例相互持有强引用，就会形成循环引用，导致引用计数永远不会变为0，实例无法被释放。例如，两个视图控制器互相持有对方的强引用：

class ViewControllerA: UIViewController {
    var viewControllerB: ViewControllerB?
}

class ViewControllerB: UIViewController {
    var viewControllerA: ViewControllerA?
}

- **闭包引起的内存泄漏**：当闭包捕获了一个实例，并且这个闭包的生命周期比该实例长时，就可能导致内存泄漏。例如：

class SomeClass {
    let name: String
    init(name: String) { self.name = name }
    deinit { print("\(name) is being deinitialized") }
    func doWork() {
        let closure = { [weak self] in
            guard let self = self else { return }
            print(self.name)
        }
        // 使用closure
    }
}

如果闭包没有使用[weak self]或[unowned self]来捕获self，就可能导致SomeClass实例无法被释放。

多线程iOS应用场景下内存泄漏检测与修复思路和步骤

检测视图控制器之间的循环引用
- 使用 Instruments 的 Leaks 工具：运行应用，通过Instruments中的Leaks工具来检测是否存在内存泄漏。Leaks工具会标记出可能存在泄漏的内存块，并尝试找到导致泄漏的对象引用路径。
- 分析引用关系：如果发现视图控制器相关的泄漏，在调试器中暂停应用，通过查看对象的引用关系来确定是否存在循环引用。可以使用po（print object）命令在LLDB调试器中查看对象的属性和引用。
- 修复循环引用：将其中一个强引用改为弱引用（weak）或无主引用（unowned）。如果其中一个视图控制器的生命周期应该短于另一个，通常使用weak引用；如果两个视图控制器生命周期相同，且可以确定不会出现nil的情况，可以使用unowned引用。例如：

class ViewControllerA: UIViewController {
    weak var viewControllerB: ViewControllerB?
}

class ViewControllerB: UIViewController {
    var viewControllerA: ViewControllerA?
}

检测闭包引起的内存泄漏
- 代码审查：仔细检查闭包的使用，特别是那些捕获了实例的闭包。确保使用[weak self]或[unowned self]来捕获self，避免强引用循环。
- 添加调试日志：在闭包内添加日志语句，观察闭包的执行情况以及捕获的self是否正确释放。例如：

class SomeClass {
    let name: String
    init(name: String) { self.name = name }
    deinit { print("\(name) is being deinitialized") }
    func doWork() {
        let closure = { [weak self] in
            guard let self = self else { return }
            print("\(self.name) in closure")
        }
        // 使用closure
    }
}

处理Core Foundation对象的手动内存管理
- 使用桥接转换：在Swift中，尽量使用Swift对象来代替Core Foundation对象，因为Swift对象可以通过ARC进行自动管理。如果必须使用Core Foundation对象，使用桥接转换（如as?或as!）将其转换为对应的Swift对象，这样就可以利用ARC。例如，将CFString转换为String：

let cfString: CFString = "Hello" as CFString
let swiftString = cfString as String

- **手动管理内存**：对于不能桥接转换的Core Foundation对象，必须按照Core Foundation的内存管理规则手动管理内存。使用`CFRetain`增加引用计数，使用`CFRelease`减少引用计数。例如：

let cfObject: CFTypeRef? = someCFObjectCreationFunction()
if let cfObject = cfObject {
    CFRetain(cfObject)
    // 使用cfObject
    CFRelease(cfObject)
}

多线程相关的内存泄漏
- 使用线程安全的数据结构：在多线程环境中，使用线程安全的数据结构来避免数据竞争导致的内存泄漏。例如，使用DispatchQueue来同步访问共享资源。
- 内存访问同步：确保在不同线程中对共享内存的访问是同步的。可以使用DispatchSemaphore或NSLock来实现同步。例如：

let semaphore = DispatchSemaphore(value: 1)
semaphore.wait()
// 访问共享资源
semaphore.signal()

通过以上系统的检测和修复步骤，可以有效地处理复杂多线程iOS应用场景中的内存泄漏问题。

面试题：Swift内存管理机制与复杂场景下的泄漏修复

知识考点

面试题答案

Swift的自动引用计数（ARC）机制

多线程iOS应用场景下内存泄漏检测与修复思路和步骤