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iOS中的内存管理

堆栈区 堆heap：内存由程序员分配、释放，地址不连续，空间大，在OC中一般用来对对象的内存管理。
栈stack：编译器自动分配释放，线性结构，连续的内存区域，速度较快，空间小，一般用来管理基础数据类型。
全局区static：存储全局变量和静态变量（int a = 0，初始化区；char *p，未初始化区）。
NSObject *obj = [[NSObject alloc] init]; //*obj指针在栈内存中，会被系统自动回收；而指针指向的NSObject对象是在堆内存中，需要手动回收。


ARC 代码编译阶段，在上下文中自动成对插入MRC下的retain和release方法，保证通过引用计数正确的管理内存。


引用计数 NSObject *obj = [[NSObject alloc] init]; // 对象的引用计数为1，被obj指针引用。
注：打印出的引用计数永远不为0，因为标记析构后直接释放不再设置为0，减少一次内存的操作，加速释放。
iOS中引用计数的存储方案 1、TaggedPointer下的小内存对象，直接返回指针值作为引用计数。NSString会根据长度（小于60字节）决定是否使用。但深拷贝后一定变为普通指针。
2、OC2.0+64位，使用对象的isa指针的第一位标记是否使用了优化后的isa，后8位来存储引用计数（溢出后移出部分正常管理）。
3、Runtime使用一张散列hash表（SideTables）来管理，SideTable中的RefcountMap属性。
注：objc_object::isTaggedPointer() 获取TAG_MASK标识位以判断是否使用了TaggedPoint。

SideTable SideTables全局hash数组长度64，实际是StripedMap类型，里面储存了64个SideTable，许多obj共用一个SideTable来存储引用计数和弱引用表相关信息。
SideTable结构体
自旋锁spinlock_t slock// 保证原子操作防止多线程读取问题
引用计数表RefcountMap refcnts// 散列表结构存储对象的持有者地址和引用计数，Zombie异常时也能定位对象地址信息。
弱引用表weak_table_t weak_table// 保存了许多对象的，所有的weak引用，对象地址作为key，weak_entries作为值保存所有指向该对象的weak指针，dealloc时把所有weak指针设为nil，避免野指针。
注1：static SideTable *tableForPointer(const void *p); // 获取对象地址的sidetable
注2：一个sidetable对应一个weaktable，一个weaktable对象中有无数个weakentry（通过对象地址作为key获取对应的），每个weak_entry_t保存了这个对象的所有弱引用。

获取引用计数：retainCount RunTime会调用objc_object的rootRetainCount()方法
1、判断储存逻辑（TaggedPointer直接获取 / 优化后的isa，指针的后19位即extra_rc变量 / 散列表中获取）
2、sidetable_retainCount()，先SideTable::tableForPointer(this)获取SideTable对象，table.refcnts即引用计数的hash表
3、it != table->refcnts.end()（如果相等则引用计数返回1）根据键值对以对象为key获取引用计数的值并+1返回，所以实际计数应该为retainCount-1。
注：refcnt_result += it->second >> SIDE_TABLE_RC_SHIFT(=2); // 返回时做了向右位移两位的操作，因为前两个bit，WEAKLY_REFERENCED标识是否有weak对象；DEALLOCATING是否正在析构。

修改引用计数：retain和release retain方法
底层调用_objc_rootRetain、objc_object::rootRetain()、objc_object::sidetable_retain()、_slow
四步方法其中最重要的是增加引用计数的id objc_object::sidetable_retain()虚函数，详细实现摘要如下：
SideTable& table = SideTables()[this]; // 传入对象地址获取对应的SideTable对象。
size_t& refcntStorage = table.refcnts[this]; // 获取 引用计数 的引用
!(refcntStorage & SIDE_TABLE_RC_PINNED) // 没有越界
refcntStorage += SIDE_TABLE_RC_ONE; // 引用计数增加(实际增加了 1UL<<2 == 4)
注1：refcntStorage后两位被weak和析构状态占领，首位标识越界，所以不是增加1。
注2：refcnts为散列表，可能存了多个引用计数以处理引用计数越界情况，retainCount方法可以证明。
uintptr_t objc_object::sidetable_retainCount()// 引用计数总返回1+计数表，所以总不为0
{ it != table.refcnts.end()refcnt_result += it->second >> SIDE_TABLE_RC_SHIFT; }
release方法
四步方法与retain类似，其中减少引用计数的函数uintptr_t objc_object::sidetable_release(bool performDealloc)实现总结如下：
1、内部判断是否dealloc：it == table.refcnts.end()（引用计数为表中最后一个，直接标记析构，table.refcnts[this] = SIDE_TABLE_DEALLOCATING）
2、it->second < SIDE_TABLE_DEALLOCATING（在-1前验证引用计数是否为0，如果是，标记正在析构并发送dealloc消息，否则才-1。do_dealloc=true; it->second |= SIDE_TABLE_DEALLOCATING; ）
3、it->second -= SIDE_TABLE_RC_ONE（引用计数-1，实际偏移两位）
注：SIDE_TABLE_DEALLOCATING作为引用计数归0的判断，减少了标记变量内存的额外占用，也避免负数产生。
注：为什么isa中的extra_rc、sidetable中的refcnts中，保存的值都是真正的引用计数-1？因为获取时是+1后返回的，保证了释放时-1不会出现负数。

alloc、new、copy、mutableCopy 都会调用retain，让引用计数+1class_createInstance()_class_createInstanceFromZone()calloc() //相当于malloc() + memset()，使内存区域初始化为0
注1：new = alloc + init，但alloc的底层使用了zone把关联对象分配到相邻内存，降低了耗时。
注2：copy不可变下是浅拷贝，对可变对象是深拷贝（NSArray会使用懒拷贝策略，先增加引用计数，内容变化时再真正拷贝）
注3：无论可变不可变，mutableCopy都是深拷贝。

Autorelease 即手动把对象放入AutoreleasePool自动释放池中。当前runloop迭代结束释放，每个RunLoop中都在Entry监听中加入了自动释放池的push，在beforeWaiting的监听中加入了pop。
注1：比如viewDidLoad和viewWillAppear是同一个RunLoop，所以局部autorelease变量在花括号结束时自动释放是不准确的。
注2：@autoreleasepool {} 可以手动干预释放时机。

dealloc _objc_rootDealloc(self) → objc_object::rootDealloc()虚函数 → isTaggedPointer + object_dispose(this); → objc_destructInstance(obj)销毁了内存实例，并析构 → obj->clearDeallocating()清理关联对象、清除weak引用、清除多余的retain count →free(obj)释放内存空间。
【iOS中的内存管理】注：bool assoc = obj->hasAssociatedObjects() + if (assoc) _object_remove_assocations(obj)清理关联对象。

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