MRR 即为 “manual retain-release”，人为地插入 retain, release 等语句进行内存管理。
内存管理基础规则
整个内存管理模型都是围绕对象拥有权（object ownership）工作的：如果某个对象一直被其它对象所拥有，那么它就会存在，反之则以。遵循以下规则以保证对对象拥有权管理的正确性：
-
自己生成的对象，自己持有（使用 allow/new/copy/mutableCopy 开头的方法生成并持有对象）；
id obj = [[NSObject alloc] init]; -
非自己生成的对象，自己也能持有（发送
-retain消息持有对象）；NSMutableArray *array = [NSMutableArray array]; [array retain]; -
不再需要自己持有的对象时，应该交出自己的对象所有权（发送
-release消息释放对象所有权，或者发送-autorelease消息延迟释放）；id obj = [[NSObject alloc] init]; [obj release]; 无法释放自己不持有的对象的所有权；
换做引用计数来理解，通过 +alloc/-init 等方法生成一个对象，这对对象被你所持有，它的引用计数（retain count）是 1。对它发送 -retain 消息，引用计数加一，发送 -release 消息则减一，当其引用计数为 0 时，对象所占的内存被系统回收。
引用计数的存储与操作
下面 objc-runtime 的代码来源于 RetVal 的 Github。感谢作者的修复。
引用计数的存储
要知道引用计数是如何存储与操作，除了知道与计数相关的数据结构之外，还要知道 isa 指针的存储优化(non-pointer isa)和 tagged pointer 这两项技术，这些知识在下文中对 -retainCount 等实现的理解有帮助：
non-pointer isa
isa 指针通常用来指向对象所属的类，然而在 64 位的环境下（模拟器不支持），isa 还能存储一些额外的信息，毕竟 64 个比特仅仅存储一个类的地址确实有些浪费。那么，先瞄一下 isa 中 bits 的各个指针变量（以x86_64平台的为例）
// 变量意义来源于：http://www.sealiesoftware.com/blog/archive/2013/09/24/objc_explain_Non-pointer_isa.html
// 其意义可能已经有些改变，这里列出来仅供参考。
struct {
uintptr_t indexed : 1; // 0 表示纯粹的 isa 指针，1 表示 non-pointer isa
uintptr_t has_assoc : 1; // 是否有 associated object，没有的话 dealloc 会更快
uintptr_t has_cxx_dtor : 1; // 是否有 C++/ARC 的析构函数，没有的话 dealloc 会更快
uintptr_t shiftcls : 44; // 指向类的指针
uintptr_t magic : 6; // 0x02 用于在调试时区分未初始化的垃圾数据和已经初始化的对象
uintptr_t weakly_referenced : 1; // 是否被 weak 变量引用过，没有的话 dealloc 会更快
uintptr_t deallocating : 1; // 是否正在 deallocating
uintptr_t has_sidetable_rc : 1; // 引用计数值是否太大，以至于无法存在 isa 中，需要 SideTable 辅助存储
uintptr_t extra_rc : 8; /* 额外的引用计数值。对象实例化时的本身的引用计数值为 1，而该值为 0。
向该对象发送 retain 消息后，extra_rc 增加 1。当 extra_rc 太大时，则需要 SideTable 辅助计数。*/
#define RC_ONE (1ULL<<56) // bits + RC_ONE 等于 extra_rc + 1
#define RC_HALF (1ULL<<7)
};
tagged pointer
同样的，tagged pointer 也是 64 位环境下一种利用指针优化存储技术，用来存储一些小对象（实际上只是栈上的一段数据，可能算不上是一个 Objective-C 对象），减少 malloc/free 在堆上的开销。在 objc_internal.h 中能看到以下的类型支持 tagged pointer:
OBJC_TAG_NSAtom = 0,
OBJC_TAG_1 = 1,
OBJC_TAG_NSString = 2,
OBJC_TAG_NSNumber = 3,
OBJC_TAG_NSIndexPath = 4,
OBJC_TAG_NSManagedObjectID = 5,
OBJC_TAG_NSDate = 6,
OBJC_TAG_7 = 7
对于一个 tagged pointer，其内存布局如下：
| MSB | 60 bit | 3 bit | 1 bit | LSB |
|---|---|---|---|---|
| < | payload | tag index，即上面所列出来的类型 | 1 表示 tagged pointer 对象，0 表示普通对象 | > |
你可以写这么一段代码去验证对象是否为 tagged pointer 对象，以及检查它的类型：
NSNumber *obj = @1;
uintptr_t ptr = 0xF;
uintptr_t result = ((uintptr_t)obj & ptr);
NSLog(@"obj's pointer: %p", obj);
NSLog(@"isTaggedPointer: %lu", result & 0x1);
NSLog(@"TaggedPointerType: %lu", (result >> 1 & 0x7));
有人会试 NSString *obj = @"Hello!";，想看看它是不是 tagged pointer。
答案是否定的。str 指向的是 TEXT 段的一个常量指针，合理的实验方式是 NSString *obj = [NSString stringWithFormat:@"Hello!"]; 。
SideTable
上面的讨论中，我们引出了一个 SideTable 这样的东西。当一个对象的引用计数很大时（extra_rc 超出所能表示的范围），需要它辅助记录对象的引用计数。此时实际的计数值：retainCount = 1 + extra_rc + sideTable.refcnts[obj] 中的值。在 NSObject.mm 中的它，看起来大概是这样的：
typedef objc::DenseMap<DisguisedPtr<objc_object>,size_t,true> RefcountMap;
struct SideTable {
spinlock_t slock; // 自旋锁，保证对 sideTable 操作的原子性
RefcountMap refcnts; // 存储引用计数的哈希表
weak_table_t weak_table; // weak 表，这个放到 ARC 再讨论
...
}
SideTable 将自旋锁、引用计数表和一个 weak 表封装到了一起。当需要根据对象读取 SideTable 时，会从一个名为 SideTableBuf 的静态数组中找到相应的 SideTable：
// 出于某些原因以下面这种方式分配 4096 个字节，即为 64 个 sideTable 的大小
alignas(sizeof(StripedMap<SideTable>)) static uint8_t SideTableBuf[sizeof(StripedMap<SideTable>)];
// StripedMap 重载了 [] 运算符，具体实现可以查看源码，这里不再赘叙
SideTable& table = SideTables()[this];
你可以理解 SideTableBuf 有 64 个格子，每个格子里面都有个 SideTable。每个对象指针可以通过计算映射到其中的一个格子中，然后再从格子中读取 refcnts 去找到自己的额外的引用计数。
值得注意的是存储引用计数的哈希表 RefcountMap refcnts，键是将对象指针包裹了一层的 DisguisedPtr，值是对象额外的引用计数值再左移两位，所以我们读取这个值的时候要再右移两位。
引用计数的操作
上面扯完了引用计数相关的数据结构，那么接下来分析 -retainCount,-retain,-release 在 objc-runtime 源码中的实现。有两点需要注意的：
-
objc-object.h文件中对于这些方法背后函数的实现有两套，通过条件编译的宏 SUPPORT_NONPOINTER_ISA 区分，我第一次看的时候就搞蒙了； - 这些方法上面都有
// Replaced by ObjectAlloc这样的一行注释，应该是说这些方法被 Core Foundation 的实现给替换了，所以下面的分析可能与实际的逻辑不符。
下面的分析以 SUPPORT_NONPOINTER_ISA 为真的代码为例子。
retainCount
-retainCount 的实现最终落到下面这个函数上：
inline uintptr_t
objc_object::rootRetainCount()
{
assert(!UseGC);
if (isTaggedPointer()) return (uintptr_t)this;
sidetable_lock();
isa_t bits = LoadExclusive(&isa.bits); if (bits.indexed) {
uintptr_t rc = 1 + bits.extra_rc;
if (bits.has_sidetable_rc) {
rc += sidetable_getExtraRC_nolock();
}
sidetable_unlock();
return rc;
}
sidetable_unlock();
return sidetable_retainCount();
}
在调用 objc_object::rootRetainCount 时，如果当前对象使用的是 tagged pointer，那么直接返回自身的指针值。因为考究存在于栈上的变量的引用计数几乎没有什么意义，它的生命周期由栈来管理。接着，如果对象使用了 non-pointer isa，并且没有使用 SideTable 辅助计数，那么返回对象实例化后的计数值 1 加上额外被 retain 的次数 extra_rc（objc_object::sidetable_getExtraRC_nolock 这个函数实现就不贴了，同下面的差不多）。
对于使用纯粹的 isa 指针的对象，会调到下面这个函数，从 SideTable 中获得计数表，通过 this 指针获得迭代器并访问引用计数值：
uintptr_t
objc_object::sidetable_retainCount()
{
SideTable& table = SideTables()[this];
size_t refcnt_result = 1;
table.lock();
RefcountMap::iterator it = table.refcnts.find(this);
if (it != table.refcnts.end()) {
// this is valid for SIDE_TABLE_RC_PINNED too
refcnt_result += it->second >> SIDE_TABLE_RC_SHIFT;
}
table.unlock();
return refcnt_result;
}
retain & release
理解上面获取引用计数的函数实现之后，对于 retain 和 release 的实现就不难理解了。但由于 id objc_object::rootRetain(bool, bool) 和 bool objc_object::rootRelease(bool, bool) 的实现都比较长，贴在这里有凑字数的嫌疑，而且使用了很多 goto 和递归，阅读起来也不太方便。
所以下面仅对一些关键的逻辑进行分析：
-
在
id objc_object::rootRetain(bool, bool)中，如果对象是 tagged pointer object，那么直接返回该对象；对于普通的对象，如果其isa指针不用于优化存储，那么通过goto unindexed;跳到unindexed标签所标记的代码块，对 SideTable 的计数表进行操作；否则进入do...while()循环里面，通过下面的代码对bits.extra操作：newisa.bits = addc(newisa.bits, RC_ONE, 0, &carry); // extra_rc++
一旦溢出，对象启用 SideTable 辅助计数，extra_rc 的值为最大值的一半，而将另一半拷贝到对应的 SideTable 中的计数表中。
// 每次溢出，transcribeToSideTable 为真
if (transcribeToSideTable) {
sidetable_addExtraRC_nolock(RC_HALF);
}
-
在
bool objc_object::rootRelease(bool, bool)中，对于 tagged pointer object 还是没有任何操作，直接返回。对于goto unindexed;跳转的那一块代码，调用sidetable_release()函数操作计数表。而在newisa.bits = subc(newisa.bits, RC_ONE, 0, &carry); // extra_rc--
之后，如果 extra_rc 出现下溢，那么要跳转到 underflow 那一块代码进行操作，从对象的辅助计数表中把原先加到里面的数“要”回来:
// Try to remove some retain counts from the side table.
size_t borrowed = sidetable_subExtraRC_nolock(RC_HALF);
如果“要”回来的数字大于零，那么将设置 extra_rc 并返回：
// Side table retain count decreased.
// Try to add them to the inline count.
newisa.extra_rc = borrowed - 1; // redo the original decrement too
否则直接往下执行，向对象发送 -dealloc 消息：
if (performDealloc) {
((void(*)(objc_object *, SEL))objc_msgSend)(this, SEL_dealloc);
}
