关于对iOS中自动释放池autoreleasepool的一些理解

因为现在大家都在使用ARC模式下进行编程,一个很重要的问题也是最容易被大家所忽视的问题就是自动释放池,大部分程序员尤其是刚入行的都只是知道有这么一个东西,但具体是什么,工作的原理是什么,在什么时候使用它都一概不知。所以写一篇文章,记录一下个人对自动释放池的一些理解。

我们新建一个OC项目,在main函数中可以看到这么一串代码:

int main(int argc, char * argv[]) {

@autoreleasepool {

return UIApplicationMain(argc, argv, nil, NSStringFromClass([AppDelegate class]));

}

}

其中就引用了一个自动释放池。其实,自动释放池@autoreleasepool{}在系统中所编译的代码为:

1.void *ctx = objc_autoreleasepoolPush();     //创建一个无类型指针的哨兵对象

2.执行@autoreleasepool{}中对应{}里所书写的代码

3.执行objc_autoreleasepool(ctx);//释放哨兵对象所分隔区域内所有对象的引用计数

由以上可以看出,autoreleasepool工作的原理就是一个压栈,一个出栈,push方法创建哨兵对象作为标记,pop操作作批量引用计数释放的工作。

介绍完大概代码的原理之后说一下一个比较官方的对于autoreleasePool的总结吧。

autoreleasepool是以栈为节点,通过双向链表的形式组合而成的,autoreleasepool是与线程一一对应的。

那么什么是双向链表呢,双向链表的单位是节点,从头结点开始一直到尾节点,每一个节点都会有一个父指针和子指针,父指针指向前一个节点,子指针指向后一个节点,而头节点的父指针指向NULL,尾节点的子指针指向NULL。这样就把栈空间通过双向链表的形式连接起来了。

而autoreleasepoolPage就是双链链表中每一个节点的长度了,可以说,autoreleasepoolPage把栈空间中一些大小的空间分割成一个个单位,称为节点,然后通过双向链表的形式连接起来,这就成了一个整体的autoreleasepool的结构了。

在AutoreleasePool中有四个变量分别是:1.id *next一个id类型的指针,指向的是下一个可存储对象的位置,2.AutoreleasepoolPage* const parent;这就是当前page父节点page的地址指针。3.AutoreleasepoolPage* child,同理,是子节点表地址的指针。4.pthread_t const thread;这个变量中就记录了线程的情况,所以说自动释放池是与线程一一对应的关系。

在介绍了自动释放池整体结构之后,接下来就说自动释放池关大象的三个步骤:

一、把冰箱门打开

调用objc_autoreleasepoolPush()方法,在当前autoreleasepoolPage中的next指针位置创建一个为nil的哨兵对象,随后将next指针的位置指向下一个内存地址。

二、把大象关进去

第二步就是执行代码了,在自动释放池范围内的代码被执行,给逐个对象调用[object autorelease]方法。其实在autorelease方法内部实现的步骤为:1.判断next指针是否已经在栈顶了,如果是,则增加一个栈节点到链表上,随后增加一个对象到新的栈节点链表中,如果不是的话则在next指针所指的位置添加一个调用autorelease方法的对象。

三、把冰箱门关上(其实是把大象取出来)

第三部就是执行objc_autoreleasepoolPop()方法,该方法会根据传入的哨兵对象找到对应的内存位置,然后根据哨兵对象的位置给上次push后添加的对象依次发送release消息,然后回退next指针到正确的位置。

以上三个步骤就是在autorelease自动释放池中进行的操作,也是这三个步骤构成了自动释放池。

所以总结一下,main函数中的autoreleasepool是在runloop结束的时候调用objc_autoreleasepoolPop的方法的,多层嵌套的autoreleasepool其实就是在栈中多次插入哨兵对象,而在我们开发的过程中,通过for循环加载一些占用内存较大的对象时可以嵌套使用autoreleasepool,在这些对象使用完毕的时候及时被释放掉,这样就不会造成内存过大或过多浪费的情况啦~



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