iOS ARC + AutoReleasePool 实现机制
自动引用计数ARC(Automatic Reference Count)
- 什么是引用计数？
一个简单而有效的管理对象生命周期的方式。当我们创建一个新对象的时候，它的引用计数为 1，当有一个新的指针指向这个对象时，我们将其引用计数加 1，当某个指针不再指向这个对象是，我们将其引用计数减 1，当对象的引用计数变为 0 时，说明这个对象不再被任何指针指向了，这个时候我们就可以将对象销毁，回收内存
- ARC自动对象内存管理
- 编译器综合保留/释放调用
- 编译器遵守并强制执行库约定
- 与retain/release代码完全互操作
- ARC新的运行时特性:
- 销毁弱指针
- 高效的性能优化
- 没有新的运行时内存模型
- 没有自动化的malloc/free, CF等。
- 没有垃圾收集器(无堆扫描,整个应用程序没有暂停,无不确定性释放)
- ARC是如何工作的？
编译器为您插入retain/release/autorelease
- (NSString*) fullName {
return [[NSString alloc] initWithFormat: @"%@ %@",
self.firstName, self.lastName];
}
-
指针使对象保持活动状态 (当没有更多的引用存在时，对象死亡)
-
指针意味着“所有权” （想想你的对象）
-
停止考虑保留/释放/自动释放调
-
这对代码有什么影响?
- 没有GC开销:(没有延迟的销毁地址,没有应用程序暂停，没有非决定论)
- Objective-C性能改进（比NSObject retain/release，@autoreleasepool,objc_msgSend 更快）
- 从自动释放池回收(较低的存储压力,20倍更快的保留/自动释放回报)
- ARC总结：
- 编译器合成保留/释放，释放弱指针，新的语言规则，一个更简单的实现方式
- 编写代码自然，在必要时中断周期，不要担心“保留”，编写优秀的应用程序
- Objective-C，块指针，局部变量、全局变量、参数、实例变量……，四种不同的所有权
自动释放池AutoReleasePool
Autorelease Pool是一个可以放置多个对象指针的对象池，当Autorelease Pool被销毁时，转化所有Autorelease Pool中的对象执行引用计数-1操作，这时候才会回收对象。相当于加入Autorelease Pool的对象被延迟释放了。
作用域结束就会被回收，那么如何保证拿到返回的值，
这个时候aotoreleasepool就会延时释放，
确保用户能正常拿到值后被销毁
- (NSString*) fullName {
return [[NSString alloc] initWithFormat: @"%@ %@",
self.firstName, self.lastName];
}
- 自动释放池在ARC情况下如何使用？
在Runloop一个循环结束前，就会出现很多临时变量str不用了，但是占用内存的情况。
所以这里手动加上@autoreleasepool {}代码块，每次循环都创建一个新的AutoRelease Pool，str会被加入到这个新的AutoRelease Pool中，
在每次进行循环结束时，AutoRelease Pool被释放，从而str也被及时释放，内存能够得到及时的清理
for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
@autoreleasepool {
NSString *str = [NSString stringWithFormat:@"Hello + %d", i];
}
}
- 自动释放池的实现原理
struct __AtAutoreleasePool {
__AtAutoreleasePool() {atautoreleasepoolobj = objc_autoreleasePoolPush();}
~__AtAutoreleasePool() {objc_autoreleasePoolPop(atautoreleasepoolobj);}
void * atautoreleasepoolobj;
};
__AtAutoreleasePool是一个结构体，在构造函数和析构函数里，
分别调用了objc_autoreleasePoolPush（）和objc_autoreleasePoolPop（atautoreleasepoolobj）方法。
objc_autoreleasePoolPush是在创建自动发布池，
objc_autoreleasePoolPop是在销毁Autorelease Pool
- AutoreleasePoolPage
autorelease方法会把对象存储到AutoreleasePoolPage的链表里
等到auto release pool被释放的时候，把链表内存储的对象删除
所以，AutoreleasePoolPage就是自动释放池的内部实现
void *
objc_autoreleasePoolPush(void)
{
return AutoreleasePoolPage::push();
}
class AutoreleasePoolPage
{
magic_t const magic;
id *next;
pthread_t const thread;
AutoreleasePoolPage * const parent;
AutoreleasePoolPage *child;
uint32_t const depth;
uint32_t hiwat;
}
- 销毁自动发布池
对AutoreleasePoolPage里存储的所有对象依次从后往前调用release
直到遇到对象POOL_BOUNDARY，表明当前Autorelease Pool中的对象已经被全部释放。
void
objc_autoreleasePoolPop(void *ctxt)
{
AutoreleasePoolPage::pop(ctxt);
}
- AutoReleasePool总结
-
autorelease Pool是由多个AutoreleasePoolPage对象以双向链表的方式组织起来的数据结构。
-
每个AutoreleasePoolPage只能存储有限个对象指针。当新的对象加入Autorelease Pool的时候，如果当前的AutoreleasePoolPage存储空间不足，会新初始化一个AutoreleasePoolPage，加入到链表末端。
-
Autorelease Pool可以被嵌套创建。创建一个新的Autorelease Pool的时候，会在当前AutoreleasePoolPage中插入边界对象POOL_BOUNDARY，以和上一个Autorelease Pool以区别。
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当Autorelease Pool销毁的时候，对AutoreleasePoolPage里存储的所有对象依次从后往前调用release，直到遇到对象POOL_BOUNDARY，表明当前Autorelease Pool中的对象已经被全部释放。
