autorelease

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1、自动释放池的实现原理是什么？

1、App启动后，苹果在主线程 RunLoop 里注册了两个 Observer，其回调都是 _wrapRunLoopWithAutoreleasePoolHandler()。

2、第一个 Observer 监视的事件是 Entry(即将进入Loop)，其回调内会调用 _objc_autoreleasePoolPush() 创建自动释放池。其 order 是-2147483647，优先级最高，保证创建释放池发生在其他所有回调之前。

3、第二个 Observer 监视了两个事件： BeforeWaiting(准备进入休眠) 时调用_objc_autoreleasePoolPop() 和 _objc_autoreleasePoolPush() 释放旧的池并创建新池；Exit(即将退出Loop) 时调用 _objc_autoreleasePoolPop() 来释放自动释放池。这个 Observer 的 order 是 2147483647，优先级最低，保证其释放池子发生在其他所有回调之后。

4、在主线程执行的代码，通常是写在诸如事件回调、Timer回调内的。这些回调会被 RunLoop 创建好的 AutoreleasePool 环绕着，所以不会出现内存泄漏，开发者也不必显示创建 Pool 了。

核心方法就是 ：

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void *objc_autoreleasePoolPush(void) {
    return AutoreleasePoolPage::push();
}

void objc_autoreleasePoolPop(void *ctxt) {
    AutoreleasePoolPage::pop(ctxt);
}

而 AutoreleasePollPage 的定义是这样的：

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class AutoreleasePoolPage {
    magic_t const magic; //用于对当前 AutoreleasePoolPage 完整性的校验
    id *next;//下一个为空的内存地址
    pthread_t const thread; //保存了当前页所在的线程
    AutoreleasePoolPage * const parent; //用来构造双向链表
    AutoreleasePoolPage *child;//用来构造双向链表
    uint32_t const depth;
    uint32_t hiwat;
};

每一个自动释放池都是由一系列的 AutoreleasePoolPage 组成的，并且每一个 AutoreleasePoolPage 的大小都是 4096 字节（16 进制 0x1000）

在内存中会以栈的形式，先把成员变量存到栈底，然后剩下的空间用来存储加入到自动释放池中的对象。

begin() 和 end() 方法分别指向可存放 自动释放对象 的边界指针
next 指向了下一个为空的内存地址，如果 next 指向的地址加入一个 object，它就会移动到下一个为空的内存地址中。

POOL_SENTINEL（哨兵对象） 等价于nil

POOL_SENTINEL nil ```
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在每个自动释放池初始化调用 objc_autoreleasePoolPush 的时候，都会把一个 POOL_SENTINEL push 到自动释放池的栈顶，并且返回这个 POOL_SENTINEL 哨兵对象。

而当方法 objc_autoreleasePoolPop 调用时，就会向自动释放池中的对象发送 release 消息，直到第一个 POOL_SENTINEL。

单个自动释放池的执行过程就是 `objc_autoreleasePoolPush() —> [object autorelease] —> objc_autoreleasePoolPop(void *)。`

调用栈：

  • [NSObject autorelease]
    └── id objc_object::rootAutorelease()
    └── id objc_object::rootAutorelease2()
    └── static id AutoreleasePoolPage::autorelease(id obj)
    └── static id AutoreleasePoolPage::autoreleaseFast(id obj)
        ├── id *add(id obj)
        ├── static id *autoreleaseFullPage(id obj, AutoreleasePoolPage *page)
        │   ├── AutoreleasePoolPage(AutoreleasePoolPage *newParent)
        │   └── id *add(id obj)
        └── static id *autoreleaseNoPage(id obj)
            ├── AutoreleasePoolPage(AutoreleasePoolPage *newParent)
            └── id *add(id obj)

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    向一个对象发送- autorelease消息，就是将这个对象加入到当前AutoreleasePoolPage的栈顶next指针指向的位置




    # 2、main函数里有个 @autoreleasepool 是怎么回事？

int main(int argc, char * argv[]) {
@autoreleasepool {
return UIApplicationMain(argc, argv, nil, NSStringFromClass([AppDelegate class]));
}
}

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实际上代码是：

{
AtAutoreleasePool autoreleasepool;
}

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而__AtAutoreleasePool 是：

struct AtAutoreleasePool { AtAutoreleasePool() {atautoreleasepoolobj = objc_autoreleasePoolPush();}
~__AtAutoreleasePool() {objc_autoreleasePoolPop(atautoreleasepoolobj);}
void * atautoreleasepoolobj;
};

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所以本质上main函数可以看成：

int main(int argc, const char argv[]) {
{
void atautoreleasepoolobj = objc_autoreleasePoolPush();

    // do whatever you want

    objc_autoreleasePoolPop(atautoreleasepoolobj);
}
return 0;

}

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@autoreleasepool 只是帮助我们少写了这两行代码而已，让代码看起来更美观，然后要根据上述两个方法来分析自动释放池的实现。





# 3、autoreleasepool 是什么时间释放的？

1、在没有手加Autorelease Pool的情况下，Autorelease对象是在当前的runloop迭代结束时释放的，而它能够释放的原因是系统在每个runloop迭代中都加入了自动释放池Push和Pop

在即将进入runloop中的时候，调用 _objc_autoreleasePoolPush() 创建自动释放池，优先级最高，在其他操作之前完成释放池创建

BeforeWaiting(准备进入休眠) 时调用_objc_autoreleasePoolPop() 和 _objc_autoreleasePoolPush() 释放旧的池并创建新池；

Exit(即将退出Loop) 时调用 _objc_autoreleasePoolPop() 来释放自动释放池，这个优先级最低，等所有操作处理完再释放对象。

2、手动添加的自动释放池，会在作用域结束立即释放

  • (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    @autoreleasepool {
    NSString *str = [NSString stringWithFormat:@"xx"];
    }
    NSLog(@”%@”, str); // Console: (null)
    }
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    # 4、常见知识点

    1\使用容器的block版本的枚举器时，内部会自动添加一个AutoreleasePool：

[array enumerateObjectsUsingBlock:^(id obj, NSUInteger idx, BOOL *stop) {
// 这里被一个局部@autoreleasepool包围着
}];
`

2、for循环中遍历产生大量autorelease变量时，就需要手加局部AutoreleasePool咯。

5、参考资料：

自动释放池的前世今生 —- 深入解析 autoreleasepool
AutoreleasePool底层实现原理
黑幕背后的Autorelease