iOS Dealloc 在内存管理中的实现机制

1 介绍

在 Objective-C 中，dealloc 方法是用来释放对象资源的。当一个对象被释放时（即引用计数变为零），系统会自动调用该对象的 dealloc 方法。在 dealloc 方法中，可以执行一些清理操作，比如释放对象持有的资源、取消观察者或通知、执行其他的清理操作等。

在 Swift 中，使用 deinit 方法来执行类似的操作。当对象的引用计数降为零时，系统会自动调用该对象的 deinit 方法来执行清理操作。

2 实现机制

2.1 Dealloc 调用流程

首先调用 _objc_rootDealloc() 方法。

scss 复制代码

- (void)dealloc {
    _objc_rootDealloc(self);
}

接着调用 rootDealloc() 方法。

arduino 复制代码

objc_object::rootDealloc()
{
    if (isTaggedPointer()) return;

    if (fastpath(isa.nonpointer                     &&
                 !isa.weakly_referenced             &&
                 !isa.has_assoc                     &&
#if ISA_HAS_CXX_DTOR_BIT
                 !isa.has_cxx_dtor                  &&
#else
                 !isa.getClass(false)->hasCxxDtor() &&
#endif
                 !isa.has_sidetable_rc))
    {
        assert(!sidetable_present());
        free(this);
    } 
    else {
        object_dispose((id)this);
    }
}

在这一步，会判断对象是否可以被释放，主要根据以下五种情况进行判断：

NONPointer_ISA：是否为一个固定的非指针值
weakly_reference：是否有弱引用
has_assoc：是否有关联对象
has_cxx_dtor：是否有 C++ 析构函数
has_sidetable_rc：是否使用 sidetable 进行引用计数管理

sidetable 是指 Objective-C 中用于管理一些特殊情况下的引用计数的数据结构。在对象的引用计数比较大或者需要支持多线程时，Objective-C 运行时会采用 sidetable 来进行引用计数的管理。sidetable 是一种哈希表的形式，用于存储额外的引用计数，这样可以更高效地管理对象的引用计数。在释放对象时，需要清理 sidetable 中的相关信息，以确保内存正确释放。

流程处流

如果满足以上任意一种情况，将会调用 object_dispose() 方法进行下一步处理。
如果不满足上述五种情况，则执行释放操作，即调用 C 函数的 free()。

执行完毕。

2.2 object_dispose() 调用流程

scss 复制代码

object_dispose(id obj)
{
    if (!obj) return nil;

    objc_destructInstance(obj);    
    free(obj);

    return nil;
}

直接调用 objc_destructInstance() 方法。
然后调用 C 函数 free() 进行内存释放。

2.3 objc_destructInstance() 调用流程

scss 复制代码

void *objc_destructInstance(id obj) 
{
    if (obj) {
        // Read all of the flags at once for performance.
        bool cxx = obj->hasCxxDtor();
        bool assoc = obj->hasAssociatedObjects();

        // This order is important.
        if (cxx) object_cxxDestruct(obj);
        if (assoc) _object_remove_assocations(obj, /*deallocating*/true);
        obj->clearDeallocating();
    }

    return obj;
}

首先判断是否有 C++ 相关内容（hasCxxDtor），如果有，则调用 object_cxxDestruct() 方法销毁 C++ 相关内容。
接着判断是否有关联对象（hasAssociatedObjects），如果有，则调用 object_remove_associations() 方法销毁关联对象。
调用 clearDeallocating() 方法。
执行完毕。

2.4 clearDeallocating() 调用流程

scss 复制代码

objc_object::clearDeallocating()
{
    if (slowpath(!isa.nonpointer)) {
        // Slow path for raw pointer isa.
        sidetable_clearDeallocating();
    }
    else if (slowpath(isa.weakly_referenced  ||  isa.has_sidetable_rc)) {
        // Slow path for non-pointer isa with weak refs and/or side table data.
        clearDeallocating_slow();
    }

    assert(!sidetable_present());
}

先执行 sidetable_clearDeallocating() 方法。
然后执行 weak_clear_no_lock 方法，在这一步骤中，将指向该对象的弱引用指针置为 nil。
接着执行 table.refcnts.erase() 方法，从引用计数表中擦除该对象的引用计数。
至此，Dealloc 的执行流程结束。

3 开发问题

ViewController 不执行 dealloc 方法的情况？

循环引用，例如 block、delegate
未正确释放资源，例如通知、观察者、NSTimer
其他
- 第三方库或框架可能会影响 ViewController 的生命周期，导致 dealloc 方法不被调用。
- WKWebView 适时移除消息处理程序 removeScriptMessageHandlerForName: