iOS底层原理 - 内存管理之 RunLoop和autorelease

面试题引发的思考：

Q: autorelease对象在什么时机会被调用release？

调用时机是由 RunLoop 来控制的；
在某次 RunLoop循环中，RunLoop休眠之前调用了release。

Q: ARC方法里有局部对象，出了方法后会立即释放吗？

ARC生成的代码是在方法完成之前给对象调用了一次release；
对象会在方法结束之后立即释放。

1. `autorelease`对象在什么时机会被调用`release`？

(0) 在MRC环境下：

// TODO: -----------------  Person类  -----------------
@interface Person : NSObject
@end

@implementation Person
- (void)dealloc {
    NSLog(@"%s", __func__);
    [super dealloc];
}
@end

(1) 案例一

// TODO: -----------------  ViewController类  -----------------
- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];    

    NSLog(@"begin");
    @autoreleasepool {
        Person *person = [[[Person alloc] init] autorelease];
    }
    NSLog(@"end");
}

// 打印结果
Demo[1234:567890] begin
Demo[1234:567890] -[Person dealloc]
Demo[1234:567890] end

由打印结果可知：

在autoreleasepool中调用autorelease方法的person对象会在autoreleasepool{}结束后释放。

(2) 案例二

// TODO: -----------------  ViewController类  -----------------
- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];    

    NSLog(@"begin");
    Person *person = [[[Person alloc] init] autorelease];
    NSLog(@"end");
}

// 打印结果
Demo[1234:567890] begin
Demo[1234:567890] end
Demo[1234:567890] -[Person dealloc]

由打印结果可知：

在viewDidLoad中调用autorelease方法的person对象会在viewDidLoad结束后释放。

(3) Q: 那么具体释放时机是什么呢？

1> 猜想一：`main`函数的`autoreleasepool`

main函数

程序的main函数中虽然有一个autoreleasepool，但是在程序退出之前autoreleasepool是不会结束的；

而在viewDidLoad中调用autorelease方法的person对象会在viewDidLoad结束后释放，所以肯定不是被main函数的autoreleasepool管理的

2> 猜想二：`viewDidLoad`方法调用完毕释放

// TODO: -----------------  ViewController类  -----------------
- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];    
    Person *person = [[[Person alloc] init] autorelease];
    NSLog(@"%s", __func__);
}
- (void)viewWillAppear:(BOOL)animated {
    [super viewWillAppear:animated];
    NSLog(@"%s", __func__);
}
- (void)viewDidAppear:(BOOL)animated {
    [super viewDidAppear:animated];
    NSLog(@"%s", __func__);
}

// 打印结果
Demo[1234:567890] -[ViewController viewDidLoad]
Demo[1234:567890] -[ViewController viewWillAppear:]
Demo[1234:567890] -[Person dealloc]
Demo[1234:567890] -[ViewController viewDidAppear:]

由打印结果可知：

在viewDidLoad中初始化的person对象会在viewDidLoad和viewWillAppear:执行完毕之后，才会调用person对象的release方法。

Q：不在viewDidLoad中初始化的autorelease对象会在什么时机会被调用release呢？

2. RunLoop和`autorelease`

打印主线程的RunLoop：

// TODO: -----------------  ViewController类  -----------------
- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    // 打印主线程的RunLoop
    NSLog(@"%@", [NSRunLoop mainRunLoop]);
}

observers

Run Loop Observer Activities

iOS在主线程的Runloop中注册了2个Observer；
第一个Observer的activities = 0x1
即activities = 1表示kCFRunLoopEntry；
第二个Observer的activities = 0xa0
即activities =160 = 32 + 128表示kCFRunLoopBeforeWaiting | kCFRunLoopExit。

由iOS底层原理 - 探寻RunLoop本质（一）可知RunLoop内部实现逻辑：

RunLoop内部实现逻辑

由以上分析可知：

iOS在主线程的Runloop中注册了2个Observer：

第1个Observer：
监听了kCFRunLoopEntry事件，会调用objc_autoreleasePoolPush()；

第2个Observer：
监听了kCFRunLoopBeforeWaiting事件，会调用objc_autoreleasePoolPop()、objc_autoreleasePoolPush()；
监听了kCFRunLoopBeforeExit事件，会调用objc_autoreleasePoolPop()。

回顾以上的案例：

// TODO: -----------------  ViewController类  -----------------
- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];    
    // 这个Person什么时候调用release，是由RunLoop来控制的
    // 它可能是在某次RunLoop循环中，RunLoop休眠之前调用了release
    Person *person = [[[Person alloc] init] autorelease];
    NSLog(@"%s", __func__);
}
- (void)viewWillAppear:(BOOL)animated {
    [super viewWillAppear:animated];
    NSLog(@"%s", __func__);
}
- (void)viewDidAppear:(BOOL)animated {
    [super viewDidAppear:animated];
    NSLog(@"%s", __func__);
}

// 打印结果
Demo[1234:567890] -[ViewController viewDidLoad]
Demo[1234:567890] -[ViewController viewWillAppear:]
Demo[1234:567890] -[Person dealloc]
Demo[1234:567890] -[ViewController viewDidAppear:]

因为person对象会在RunLoop休眠之前被释放，那么可知：

viewDidLoad和viewWillAppear处在同一次运行循环中。

3. ARC局部对象释放时机

既然autorelease对象什么时候调用release，是由RunLoop来控制的；

Q: 那ARC方法里的局部对象也是编译器自动在对象后追加autorelease，在RunLoop休眠之前调用了release吗？

ARC环境下执行以下代码：

// TODO: -----------------  ViewController类  -----------------
- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];    
    Person *person = [[Person alloc] init];
    NSLog(@"%s", __func__);

    // ARC环境下，相当于在方法最后release对象
    //[person release];
}
- (void)viewWillAppear:(BOOL)animated {
    [super viewWillAppear:animated];
    NSLog(@"%s", __func__);
}
- (void)viewDidAppear:(BOOL)animated {
    [super viewDidAppear:animated];
    NSLog(@"%s", __func__);
}

// 打印结果
Demo[1234:567890] -[ViewController viewDidLoad]
Demo[1234:567890] -[Person dealloc]
Demo[1234:567890] -[ViewController viewWillAppear:]
Demo[1234:567890] -[ViewController viewDidAppear:]

由打印结果可知：

viewDidLoad执行完后person对象立即就被释放了，说明：

ARC生成的代码是在方法完成之前给对象调用了一次release，对象会在方法结束之后立即释放。

iOS底层原理 - 内存管理之 RunLoop和autorelease