autoreleasepool是如何实现的？
虽然在ARC时代我们可以完全不知道Autorelease就能管理好内存，但在了解Objective-C内存管理还是十分重要的，在阅读了书籍和一些干货并动手验证之后，决定总结autoreleasePool的实现。
什么是autorelease
autoreleasePool如何实现需要先知道什么是autorelease？
autorelease类似于C语言中Automatic variable自动变量，程序执行时，若某自动变量超出其作用域，该自动变量将被自动废弃。
autorelease何时释放
面试时提问Objective-C内存管理基本都会问到autorelease何时释放,在没有使用@autoreleasepool的情况,autorelease对象是在当前的runloop迭代结束时释放。
每个runloop中都会创建一个 autoreleasepool 并在runloop迭代结束进行释放。
如果是手动创建autoreleasepool,自己创建Pool并释放：
// MRC
NSAutoreleasePool *pool = [NSAutoreleasePool alloc] init];
id obj = [NSObject alloc] init];
[obj autorelease];
[pool drain];
// ARC
@autoreleasepool {
id obj = [NSObject alloc] init];
}
Apple文档中提到：
@autoreleasepool blocks are more efficient than using an instance of NSAutoreleasePool directly; you can also use them even if you do not use ARC.
不管是MRC还是ARC最好使用@autoreleasepool blocks。
@autoreleasepool
上面提到的使用@autoreleasepool来手动创建并释放autorelease
@autoreleasepool 使用clang编译之后
/* @autoreleasepool */
{
__AtAutoreleasePool __autoreleasepool;
}
@autoreleasepool被转转换成__AtAutoreleasePool 结构体类型
struct __AtAutoreleasePool
{
__AtAutoreleasePool()
{
atautoreleasepoolobj = objc_autoreleasePoolPush();
}
~__AtAutoreleasePool()
{
objc_autoreleasePoolPop(atautoreleasepoolobj);
}
void * atautoreleasepoolobj;
};
可以看到 __AtAutoreleasePool() 构造函数调用objc_autoreleasePoolPush(),~__AtAutoreleasePool() 析构函数调用 objc_autoreleasePoolPop()
在 MRC 中我们使用 NSAutoreleasePool 来创建AutoreleasePool,那么相应的实现如下：
NSAutoreleasePool *pool = [NSAutoreleasePool alloc] init];
// 相当于调用构造函数也就是 objc_autoreleasePoolPush();
[pool drain];
// 相当于调用析构函数也就是 objc_autoreleasePoolPop(pool);
objc_autoreleasePoolPush 和 objc_autoreleasePoolPop 是什么呢？
objc_autoreleasePoolPush 和 objc_autoreleasePoolPop 实现需要从runtime源代码看到,文中的代码的是最新的objc4-706.tar.gz
在 NSObject.mm 文件中：
NSObject.mm
实际上是调用AutoreleasePoolPage的push和pop两个类方法
AutoreleasePoolPage
首先来看一下AutoreleasePoolPage这个类
# define EMPTY_POOL_PLACEHOLDER ((id*)1)
# define POOL_BOUNDARY nil
static pthread_key_t const key = AUTORELEASE_POOL_KEY;
static uint8_t const SCRIBBLE = 0xA3; // 0xA3A3A3A3 after releasing
static size_t const SIZE =
#if PROTECT_AUTORELEASEPOOL
PAGE_MAX_SIZE; // must be multiple of vm page size
#else
PAGE_MAX_SIZE; // size and alignment, power of 2
#endif
static size_t const COUNT = SIZE / sizeof(id);
magic_t const magic;
id *next;
pthread_t const thread;
AutoreleasePoolPage * const parent;
AutoreleasePoolPage *child;
uint32_t const depth;
uint32_t hiwat;
AutoreleasePoolPage
-
magic检查校验完整性的变量 -
next指向新加入的autorelease对象下一个位置如下图：
next
-
threadpage当前所在的线程 -
parent父节点 指向前一个page -
child子节点 指向下一个page -
depth链表的深度，节点个数 -
hiwathigh water mark 数据容纳的一个上限 -
EMPTY_POOL_PLACEHOLDER空池占位 -
POOL_BOUNDARY是一个边界对象nil,之前的源代码变量名是POOL_SENTINEL哨兵对象,用来区别每个page即每个AutoreleasePoolPage边界 -
PAGE_MAX_SIZE定义的大小在下图可以看到:
PAGE_MAX_SIZE
-
PAGE_MAX_SIZE= 4096, 为什么是4096呢？其实就是虚拟内存每个扇区4096个字节,4K对齐的说法。 -
COUNT一个page里对象数
在自动释放池中每一个AutoreleasePoolPage
都是以双链表的形式连接起来的：
Pool
parent指向前一个page , child指向下一个page
push
push
每当自动释放池调用objc_autoreleasePoolPush时都会把边界对象放进栈顶,然后返回边界对象,用于释放。
atautoreleasepoolobj = objc_autoreleasePoolPush();
atautoreleasepoolobj 就是返回的边界对象
push就是压栈的操作,先加入边界对象然后添加A对象在边界对象之后,下一个B对象压入A对象之后,就像羽毛球筒放羽毛球一样
pop
pop
自动释放池释放是传入 push 返回的边界对象,
objc_autoreleasePoolPop(atautoreleasepoolobj);
然后将边界对象指向的这一页 AutoreleasePoolPage 内的对象释放
@End
总结:
- 自动释放池是一个个
AutoreleasePoolPage组成的一个page是4096字节大小,每个AutoreleasePoolPage以双向链表连接起来形成一个自动释放池 -
pop时是传入边界对象,然后对page中的对象发送release的消息
文章有什么理解不是很到位的希望指出
