本文主要是介绍autoreleasepool 原理解析，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！
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：
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 | // 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：
| 1 | @ 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
| 1 2 3 4 | /* @autoreleasepool */ { __AtAutoreleasePool __autoreleasepool ; } |
@autoreleasepool被转转换成__AtAutoreleasePool 结构体类型
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 | 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：
| 1 2 3 4 | 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：
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
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 | # 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 ; |
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：
threadpage当前所在的线程parent父节点 指向前一个pagechild子节点 指向下一个pagedepth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= 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：
parent指向前一个page , child指向下一个page
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。
| 1 | 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
自动释放池释放是传入 push 返回的边界对象,
| 1 | 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
参考资料
- 《Objective-C高级编程:iOS与OS X多线程和内存管理》
- 自动释放池的前世今生 —- 深入解析 autoreleasepool
- NSAutoreleasePool
- 黑幕背后的Autorelease
这篇关于autoreleasepool 原理解析的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！
