一、什么是自动释放池
OC 中的一种内存自动回收机制，它可以延迟加入 AutoreleasePool 中的变量 release 的时机，即当我们创建了一个对象，并把它加入到了自动释放池中时，它不会立即被释放，会等到一次 runloop 结束或者作用域超出 {} 或者超出 [pool release] 之后再被释放。
二、自动释放池的创建与销毁时机
MRC：
NSAutoreleasePool * pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init]; Person * p = [[Person alloc] init];
// 调 autorelease 方法将对象加入到自动释放池
[person autorelease];
// 手动释放自动释放池时，自动释放池会对加入池子中的对象做一次 release 操作
[pool release];自动释放池销毁时机：[pool release] 代码执行完后。
ARC
@autoreleasepool { // 在 {} 之内的变量默认被添加到自动释放池
Person * p = [[Person alloc] init];
}
// 出了 {}，p 被释放
三、Autorelease实现原理
int main(int argc, char * argv[]) {
@autoreleasepool {
return UIApplicationMain(argc, argv, nil, NSStringFromClass([AppDelegate class]));
}
}
然后在终端中使用 clang -rewrite-objc main.m 命令将上述 OC 代码重写成 C++ 的实现。
int main(int argc, char * argv[]) {
/* @autoreleasepool */ { __AtAutoreleasePool __autoreleasepool;
return UIApplicationMain(argc, argv, __null, NSStringFromClass(((Class (*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)objc_getClass("AppDelegate"), sel_registerName("class"))));
}
}
苹果通过声明一个 __AtAutoreleasePool 类型的局部变量，@autoreleasepool 被转换成 __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()。
objc_autoreleasePoolPush 和 objc_autoreleasePoolPop 是什么呢？
在 NSObject.mm 文件中：
void *objc_autoreleasePoolPush(void) {
return AutoreleasePoolPage::push();
}
void objc_autoreleasePoolPop(void *ctxt) {
AutoreleasePoolPage::pop(ctxt);
}
实际上是调用 AutoreleasePoolPage 的 push 和 pop 两个类方法。
class AutoreleasePoolPage {
magic_t const magic;
id *next;
pthread_t const thread;
AutoreleasePoolPage * const parent;
AutoreleasePoolPage *child;
uint32_t const depth;
uint32_t hiwat;
};
- magic：用来校验 AutoreleasePoolPage 的结构是否完整；
- next：指向栈顶，也就是最新入栈的autorelease对象的下一个位置；
- thread：指向当前线程；
- parent：指向父节点
- child：指向子节点
- depth：表示链表的深度，也就是链表节点的个数
- hiwat：表示high water mark（最高水位标记）
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
3.1 push
一个 push 操作其实就是创建一个新的 autoreleasepool，对应 AutoreleasePoolPage 的具体实现就是往 AutoreleasePoolPage 中的 next 位置插入一个 POOL_SENTINEL，并且返回插入的 POOL_SENTINEL 的内存地址。
执行一个具体的插入操作时，分别对三种情况进行了不同的处理：
- 当前 page 存在且没有满时，直接将对象添加到当前 page 中，即 next 指向的位置；
- 当前 page 存在且已满时，创建一个新的 page ，并将对象添加到新创建的 page 中；
- 当前 page 不存在时，即还没有 page 时，创建第一个 page ，并将对象添加到新创建的 page 中。
每调用一次 push 操作就会创建一个新的 AutoreleasePoolPage ，即往 AutoreleasePoolPage 中插入一个 POOL_SENTINEL ，并且返回插入的 POOL_SENTINEL 的内存地址。
3.2 pop
pop 函数的入参就是 push 函数的返回值，也就是 POOL_SENTINEL 的内存地址即 pool token 。当执行 pop 操作时，内存地址在 pool token 之后的所有 autoreleased 对象都会被 release 。直到 pool token 所在 page 的 next 指向 pool token 为止。