iOS autorelease 實現(xiàn)原理及釋放時機

int main(int argc, char * argv[]) {
    NSString * appDelegateClassName;
    @autoreleasepool {
        // Setup code that might create autoreleased objects goes here.
        appDelegateClassName = NSStringFromClass([AppDelegate class]);
        person *p = [[person alloc] init];
        
    }
    return UIApplicationMain(argc, argv, nil, appDelegateClassName);
}

我們見文件轉(zhuǎn)化為 C++ 文件，xcrun -sdk iphoneos clang -arch arm64 -rewrite-objc main.m ,然后生成一個.cpp，

int main(int argc, char * argv[]) {
    NSString * appDelegateClassName;
    /* @autoreleasepool */ { __AtAutoreleasePool __autoreleasepool; 

        appDelegateClassName = NSStringFromClass(((Class (*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)objc_getClass("AppDelegate"), sel_registerName("class")));
        person *p = ((person *(*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)((person *(*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)objc_getClass("person"), sel_registerName("alloc")), sel_registerName("init"));

    }
    return UIApplicationMain(argc, argv, __null, appDelegateClassName);
}

這個是我們生成的 main 的源碼,可以看到 在開頭生成了一個 __AtAutoreleasePool __autoreleasepool;

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

可以看到有構造函數(shù)和析構函數(shù)，當我們創(chuàng)建結構體的時候，會調(diào)用構造函數(shù)，當結構體銷毀的時候就會調(diào)用析構函數(shù)。所以但我們調(diào)用 __AtAutoreleasePool __autoreleasepool; d的時候，就會調(diào)用我們的構造函數(shù)，然后其實就是調(diào)用 objc_autoreleasePoolPush() 當我們除了作用于，結構體銷毀的時候，就會調(diào)用析構函數(shù)，objc_autoreleasePoolPop(atautoreleasepoolobj); 就會調(diào)用這個函數(shù)，一個 push 一個 pop.

所以我們的代碼就相當于

atautoreleasepoolobj = objc_autoreleasePoolPush();
person *p = [[person alloc] init];
objc_autoreleasePoolPop(atautoreleasepoolobj);

接下來結合源碼分析，其實我們的 autoreleasepool ，底層是靠一個叫做AutoreleasePoolPage的數(shù)據(jù)結構管理的

class AutoreleasePoolPage 
{

    magic_t const magic;
    id *next;
    pthread_t const thread;
    AutoreleasePoolPage * const parent;
    AutoreleasePoolPage *child;
    uint32_t const depth;
    uint32_t hiwat;

每個 autoreleasepoolpage 占用4096 個字節(jié)，除了用來存放他內(nèi)部的成員變量，剩下的用來存放autorelease對象的地址，所有的 autoreleasepoolpage是通過雙向鏈表連接起來的，child 會指向下一個autoreleasepoolpage，parent 指向上一個，每個 autoreleasepoolpage對象，里面存放著調(diào)用autorelease對象的地址值，存放著所有調(diào)用過的.

 @autoreleasepool {
            for (NSInteger i = 0 ; i < 1000; i ++) {
                person *p = [[person alloc] init];
            }
        }

我們在 autorelpool里面調(diào)用了一千次，一個指針8個字節(jié)，一共8000個，我們的autoreleasepoolpage，在存儲萬自己的實例變量一些信息過后可能剩余4000個字節(jié)來存儲對象的地址，那么就需要兩個autoreleasepoolpage來存儲。當我們調(diào)用pop的時候，就找到這1000個對象的地址值，然后釋放

當我們調(diào)用 push 的時候，會將 POOL_BOUNDARY 壓棧，其實內(nèi)部就是定義值為0，然后返回當前地址，當我們有對象調(diào)用 autorelease之后，就會在他的下面去壓棧，存儲調(diào)用autorelease對象的地址了，當我們調(diào)用pop的時候，我們就會從后往前，挨個調(diào)用release，一直到我們穿進去的那個 POOL_BOUNDARY 的位置，這樣就會將所有的autorelease兌現(xiàn)都釋放掉。其中next指針指向的是第一個能存放autorelease對象地址的位置,當我們調(diào)用一次push的時候，就會插入一個POOL_BOUNDARY,每次 pop 的時候，遇到 POOL_BOUNDARY 就會結束，釋放當前 autoreleasepoolpage 存儲的所有對象，每次pop的時候，會傳入POOL_BOUNDARY的地址，然后從最后一個入棧的autorelease對象開始釋放，如果一個page頁里面能存儲下，那么POOL_BOUNDARY會一直在當前page頁疊加，只有當前page存放不下，會新建一個page，然后入棧。

autorelease 什么時機會被釋放

runloop 注冊了兩個監(jiān)聽,我們打印下 mainrunloop

<CFRunLoop 0x600003194300 [0x10db64c30]>{wakeup port = 0x2303, stopped = false, ignoreWakeUps = false, 
    3 : <CFRunLoopObserver 0x600003c90500 [0x10db64c30]>{valid = Yes, activities = 0xa0, repeats = Yes, order = 2147483647, callout = _wrapRunLoopWithAutoreleasePoolHandler (0x110bcef54), context = <CFArray 0x6000003f9140 [0x10db64c30]>{type = mutable-small, count = 1, values = (
    12 : <CFRunLoopObserver 0x600003c90460 [0x10db64c30]>{valid = Yes, activities = 0x1, repeats = Yes, order = -2147483647, callout = _wrapRunLoopWithAutoreleasePoolHandler (0x110bcef54), context = <CFArray 0x6000003f9140 [0x10db64c30]>{type = mutable-small, count = 1, values = (
    "<CFRunLoopObserver 0x600003c90460 [0x10db64c30]>{valid = Yes, activities = 0x1, repeats = Yes, order = -2147483647, callout = _wrapRunLoopWithAutoreleasePoolHandler (0x110bcef54), context = <CFArray 0x6000003f9140 [0x10db64c30]>{type = mutable-small, count = 1, values = (\n\t0 : <0x7fd7da006038>\n)}}",
    "<CFRunLoopObserver 0x600003c90500 [0x10db64c30]>{valid = Yes, activities = 0xa0, repeats = Yes, order = 2147483647, callout = _wrapRunLoopWithAutoreleasePoolHandler (0x110bcef54), context = <CFArray 0x6000003f9140 [0x10db64c30]>{type = mutable-small, count = 1, values = (\n\t0 : <0x7fd7da006038>\n)}}"
    "<CFRunLoopObserver 0x600003c90460 [0x10db64c30]>{valid = Yes, activities = 0x1, repeats = Yes, order = -2147483647, callout = _wrapRunLoopWithAutoreleasePoolHandler (0x110bcef54), context = <CFArray 0x6000003f9140 [0x10db64c30]>{type = mutable-small, count = 1, values = (\n\t0 : <0x7fd7da006038>\n)}}",
    "<CFRunLoopObserver 0x600003c90500 [0x10db64c30]>{valid = Yes, activities = 0xa0, repeats = Yes, order = 2147483647, callout = _wrapRunLoopWithAutoreleasePoolHandler (0x110bcef54), context = <CFArray 0x6000003f9140 [0x10db64c30]>{type = mutable-small, count = 1, values = (\n\t0 : <0x7fd7da006038>\n)}}"
2020-03-01 16:03:18.346330+0800 testautoreelease[34048:1997377] persom dealloc

可以看到，runloop 注冊了監(jiān)聽，第一個observer監(jiān)聽了，KCFRunloopEntry事件，然后調(diào)用 objc_autoreleasePoolPush()

第二個observer 監(jiān)聽了，KCFRunloopBeforeWaiting 事件，然后調(diào)用objc_autoreleasePoolPop（），然后調(diào)用objc_autoreleasePoolPush()。

當我們runloop退出的時候，會調(diào)用一次 pop，和之前的 push 對上。

所以我們的 autorelease 是跟我們的runloop有關的，在我們這次runloop休眠之前會pop釋放。

所以如果我們生成的對象是autorelease的形式，那么不會立刻釋放，會等檔次的runloop結束之后釋放，但是我們發(fā)現(xiàn)我們在arc情況下，viewdidload 里面初始化一個，然后結束之后就會立刻釋放，說明很有可能編譯器為什么添加了release，當過了viewdidload作用于之后就會調(diào)用release將我們的對象釋放。