2021-10-27 内存管理--自动释放池（AutoReleasePool）

1.内存管理

内存布局

内存管理方案（更好的简述内存管理方案相关的问题，就要明白他们的数据结构）

数据结构

ARC&MRC（什么是ARC，什么是MRC，他们的区别以及各自实现的机制、原理）

引用计数机制（什么是引用计数机制？内存是怎样管理的？）

弱引用表（我们声明weak的一个变量，为什么在内存释放的时候，weak指针会自动置为nil？弱引用变量内存是怎么管理的？）

自动释放池（AutoReleasePool）的实现机制和原理是怎样的？

循环引用

viewDidLoad中通过NSMutebleArray的array类方法创建数组对象，这个array对象的内存是在什么时机释放的?

在每一次runloop循环将要结束时,会对前一次创建的AutoreleasePool进行pop操作,同时会push进来一个新的AutoreleasePool,所以在viewDidLoad中所创建的array对象,是在当次runloop将要结束的时候,调用AutoreleasePoolPage的pop方法中释放的

AutoreleasePool的实现原理是怎样的?

@autoreleasepool{}在编译器的内部实现如下:

//在autoreleasepool中的所有对象,都会添加到自动释放池中,当进行pop之后, autoreleasepool中所有对象都会被发送一次release消息

@ autoreleasepool {

//AutoreleasePoolPage是C++类,调用它里面的push方法

void *ctx = objc_autoreleasePoolPush(){

void *objc_autoreleasePoolPush(void)

void *AutoreleasePoolPage::push(void)

};

//调用AutoreleasePoolPage中的pop函数,一次pop实际上相当于一次批量的pop操作

objc_autoreleasePoolPop(ctx){

void objc_autoreleasePoolPop(void *ctxt)

AutoreleasePoolPage::pop(void *ctxt)

};

}

AutoreleasePool为何可以嵌套使用?

自动释放池的数据结构

是以栈为结点通过双向链表的形式组合而成

是和线程一一对应的

双向链表

黑色箭头代表父指针

红色箭头代表Child指针

Node是一个头结点,它的父指针指向空,后续会有各个结点,后续每个结点都有两个指针,父指针指向前一个结点,Child指针指向后一个结点,最后一个指针的Child指针指向一个空结点

栈是向下增长的,所以下面是高地址,上面是低地址,对栈的操作实际是有入栈和出栈两种操作

栈的特点是后入先出

后加入栈的对象会最先出栈

AutoreleasePoolPage

这个类的主要有四个成员变量

next: 指向栈中下一个可填充的位置

parent: 双向链表中的父指针

child: 双向链表中的child指针

thread: 说明AutoreleasePool是和线程一一对应的

下图是AutoreleasePoolPage的一个结构

最下面是自身占用内存,上面是用来存储AutoreleasePool中填充的对象,next指针指向当前栈的空位置,若此时进行入栈操作,就可以添加到next指针所指向的位置

AutoreleasePoolPage中Push方法的内部实现

假如next在上图位置,此时我们push操作,会把当前next的位置置为nil,也叫做哨兵对象,然后将next指针指向下一个可入栈的位置

实际上每次进行AutoreleasePool的代码块创建的时候,相当于不断的在栈中去插入哨兵对象

[obj autorelease]方法实现

当我们调用了一个对象的autorelease,首先会判断当前next指针是否指向栈顶,若没有指向栈顶,则直接把对象添加到当前栈的next位置

假如当前next已经位于栈顶,那么当前AutoreleasePoolPage就没办法添加新的autorelease对象了,于是需要增加一个栈结点拼接到链表上,之后再新的栈上面添加对象

下面看运行过程

若此时next指针指向某个位置,若我们添加了新的对象obj(3)(调用obj(3)的autorelease),放到next位置之后,next指针就会移动到新的位置,再添加新的对象到next位置,next指针继续移动到新的位置....

AutoreleasePoolPage中Pop方法的内部实现

根据传入的哨兵对象来找到pop的对应位置

给上次push操作之后添加的对象依次发送release消息

回退next指针到正确位置

根据上面的图,假如此时next指针指向obj(n)的上方,若此时调用了autoreleasePop操作,是要给红括号包含的所有对象(3-n)依次发送realease消息,假如发送完,这些对象就会从当前栈中清除,清除之后会把next指针指向正确的位置

自动释放池

在当次runloop将要结束的时候调用AutoreleasePoolPage::pop()

autoreleasePool的多层嵌套调用就是多次插入哨兵对象,当我们每次进行autoreleasePool代码块创建的时候,系统就会为我们进行哨兵对象的插入

3.autoreleasePool的使用场景: 在for循环中alloc出大量的图片数据等内存消耗较大,需要在for循环内部手动插入autoreleasePool,每一次for循环,都进行一次内存的释放,来降低内存的峰值

AutoreleasePool的实现原理

以栈为结点,通过双向链表形式组合而成的一个数据结构

————————————————

原文链接：https://blog.csdn.net/ochenmengo/article/details/105069297