2021-10-27 内存管理--自动释放池（AutoRelea
1.内存管理
内存布局
内存管理方案（更好的简述内存管理方案相关的问题，就要明白他们的数据结构）
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
viewDidLoad中通过NSMutebleArray的array类方法创建数组对象，这个array对象的内存是在什么时机释放的?
在每一次runloop循环将要结束时,会对前一次创建的AutoreleasePool进行pop操作,同时会push进来一个新的AutoreleasePool,所以在viewDidLoad中所创建的array对象,是在当次runloop将要结束的时候,调用AutoreleasePoolPage的pop方法中释放的
AutoreleasePool的实现原理是怎样的?
@autoreleasepool{}在编译器的内部实现如下:
//在autoreleasepool中的所有对象,都会添加到自动释放池中,当进行pop之后, autoreleasepool中所有对象都会被发送一次release消息
@ autoreleasepool {
//AutoreleasePoolPage是C++类,调用它里面的push方法
void *ctx = objc_autoreleasePoolPush(){
void *objc_autoreleasePoolPush(void)
|
void *AutoreleasePoolPage::push(void)
};
//调用AutoreleasePoolPage中的pop函数,一次pop实际上相当于一次批量的pop操作
objc_autoreleasePoolPop(ctx){
void objc_autoreleasePoolPop(void *ctxt)
|
AutoreleasePoolPage::pop(void *ctxt)
};
}
AutoreleasePool为何可以嵌套使用?
自动释放池的数据结构
是以栈为结点通过双向链表的形式组合而成
是和线程一一对应的
双向链表
黑色箭头代表父指针
红色箭头代表Child指针
Node是一个头结点,它的父指针指向空,后续会有各个结点,后续每个结点都有两个指针,父指针指向前一个结点,Child指针指向后一个结点,最后一个指针的Child指针指向一个空结点
栈是向下增长的,所以下面是高地址,上面是低地址,对栈的操作实际是有入栈和出栈两种操作
栈的特点是后入先出
后加入栈的对象会最先出栈
AutoreleasePoolPage
这个类的主要有四个成员变量
next: 指向栈中下一个可填充的位置
parent: 双向链表中的父指针
child: 双向链表中的child指针
thread: 说明AutoreleasePool是和线程一一对应的
下图是AutoreleasePoolPage的一个结构
最下面是自身占用内存,上面是用来存储AutoreleasePool中填充的对象,next指针指向当前栈的空位置,若此时进行入栈操作,就可以添加到next指针所指向的位置
AutoreleasePoolPage中Push方法的内部实现
假如next在上图位置,此时我们push操作,会把当前next的位置置为nil,也叫做哨兵对象,然后将next指针指向下一个可入栈的位置
实际上每次进行AutoreleasePool的代码块创建的时候,相当于不断的在栈中去插入哨兵对象
[obj autorelease]方法实现
当我们调用了一个对象的autorelease,首先会判断当前next指针是否指向栈顶,若没有指向栈顶,则直接把对象添加到当前栈的next位置
假如当前next已经位于栈顶,那么当前AutoreleasePoolPage就没办法添加新的autorelease对象了,于是需要增加一个栈结点拼接到链表上,之后再新的栈上面添加对象
下面看运行过程
若此时next指针指向某个位置,若我们添加了新的对象obj(3)(调用obj(3)的autorelease),放到next位置之后,next指针就会移动到新的位置,再添加新的对象到next位置,next指针继续移动到新的位置....
AutoreleasePoolPage中Pop方法的内部实现
根据传入的哨兵对象来找到pop的对应位置
给上次push操作之后添加的对象依次发送release消息
回退next指针到正确位置
根据上面的图,假如此时next指针指向obj(n)的上方,若此时调用了autoreleasePop操作,是要给红括号包含的所有对象(3-n)依次发送realease消息,假如发送完,这些对象就会从当前栈中清除,清除之后会把next指针指向正确的位置
自动释放池
在当次runloop将要结束的时候调用AutoreleasePoolPage::pop()
autoreleasePool的多层嵌套调用就是多次插入哨兵对象,当我们每次进行autoreleasePool代码块创建的时候,系统就会为我们进行哨兵对象的插入
3.autoreleasePool的使用场景: 在for循环中alloc出大量的图片数据等内存消耗较大,需要在for循环内部手动插入autoreleasePool,每一次for循环,都进行一次内存的释放,来降低内存的峰值
AutoreleasePool的实现原理
以栈为结点,通过双向链表形式组合而成的一个数据结构
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