iOS 进阶 - 内存管理(三) -- 数据结构
思维导图
概述
- 内存布局（iOS 系统下的内存布局是什么样的？）
- 内存管理方案（iOS操作系统是怎么对内存进行管理的？）
- 数据结构（更好的讲述内存管理方案相关的问题，就要明白他们的数据结构）
- ARC&MRC（什么是ARC，什么是MRC，他们的区别以及各自实现的机制、原理）
- 引用计数机制（什么是引用计数机制？内存是怎样管理的？）
- 弱引用表（我们声明weak的一个变量，为什么在内存释放的时候，weak指针会自动置为nil？弱引用变量内存是怎么管理的？）
- 自动释放池（AutoReleasePool）的实现机制和原理是怎样的？
- 循环引用（常考点和易错点，考察对内存管理理解的深度）
数据结构(散列表)
有关散列表实现的内存管理方案涉及到的一些数据结构
自旋锁Spinlock_t
你是否使用过自旋锁，自旋锁和普通锁有什么区别，自旋锁有哪些使用场景呢？
- 是一种"忙等"的锁，如果当前锁已被其他线程获取，当前线程会不断探测这个锁有没有被释放，如果被释放了，线程就会第一时间去获取这个锁。
- 比如说其他的锁，比如信号量，当它获取不到这个锁时，会把自己的线程进行阻塞休眠，然后等到其他线程释放这个锁的时候，再唤醒当前线程
- 自旋锁适用于轻量访问。（比如说上面Side Table表，如果说我们对某一个对象来进行引用计数操作的话，来访问这个表，
实际上做+1-1操作是非常快的操作，那么我们可以把它定义为轻量访问。我们在这种轻量访问的场景下，可以使用自旋锁。）
引用计数表RefcountMap
- 引用计数表是哈希表，可以理解为是一个字典，可以通过指针，找到对应对象的引用计数，这个查找过程是一个哈希查找。
- 这个哈希算法实际上是对传入对象的指针做一个伪装的操作,然后去获取对应的引用计数（size_t）
- 之所以使用哈希查找,是为了提高查找效率。
- size_t表达的就是对象的引用计数值,是一个无符号long型的变量
查找效率的提高，是因为我们存储一个对象的引用计数时，是通过同一个函数来计算存储位置的，而获取对象的引用计数值的时候，也通过同一个函数来计算应该获取的索引位置，因为插入和获取都是通过同一个函数来计算位置，就会避免循环遍历的操作。所以才说，哈希查找可以提高查找效率。
size_t每一个bit为代表的含义
假如引用计数存储是用64位来表示的
- 第1个二进制位(weakly_referenced)表示对象是否有弱引用
- 第2位(deallocating)表示当前对象是否正在delloc
- 其他(RC)存储这个对象的实际引用计数值
- 当我们计算对象的引用计数时,需要对这个值进行向右偏移两位,因为要去掉后面两位,才可以取到真实的引用计数值
弱引用表weak_table_t
- 在Runtime源码中可以看到，弱引用表示根据weak_table_t来定义的，weak_table_t也是一张哈希表，给与一个对象的指针作为key，通过一个哈希函数，就可以计算出对应的弱引用的对象的存储位置。
- weak_entry_t实际上也是一个结构体数组，这个数组中存储的每一个对象就是实际的弱引用指针，也就是我们在代码当中定义的类似于__weak id obj，那么这个obj内存地址或者说这个指针就存储在weak_entry_t这个结构体数组中。