一、autoreleasePool 自動(dòng)釋放池補(bǔ)充

1. 在MRC下鬼店，為什么需要有自動(dòng)釋放池网棍？

• 自動(dòng)釋放池的作用：延遲釋放，使用方便

image.png

• 上述代碼中妇智，我們可以在大括號內(nèi)隨意使用person變量滥玷，不用擔(dān)心過早釋放，或者忘記釋放的巍棱，造成內(nèi)存泄漏的問題惑畴。
• 讓編碼更加簡潔

2、在MRC下航徙，實(shí)例對象調(diào)用 -[NSObject autorelease] 方法加入自動(dòng)釋放池如贷，對象的引用計(jì)數(shù)會有變化嗎？

• 在加入自動(dòng)釋放池時(shí)到踏，引用計(jì)數(shù)器不會發(fā)生改變
• 在自動(dòng)釋放池進(jìn)行對象釋放時(shí)杠袱，引用計(jì)數(shù)器會 -1

3、簡述 Runloop 和 自動(dòng)釋放池有什么關(guān)系窝稿？

• ① Runloop 進(jìn)入的時(shí)候會創(chuàng)建一個(gè)自動(dòng)釋放池

• ② Runloop 即將進(jìn)入休眠的時(shí)候楣富，會銷毀自動(dòng)釋放池，并且新創(chuàng)建一個(gè)自動(dòng)釋放池

• ③ Runloop 在即將退出的時(shí)候伴榔，會銷毀自動(dòng)釋放池

• 上面三個(gè)步驟纹蝴，形成了一個(gè)閉環(huán)。

• 【補(bǔ)充】Runloop在創(chuàng)建的時(shí)候踪少，默認(rèn)會創(chuàng)建兩個(gè)Observers塘安，用于監(jiān)聽Runloop的 進(jìn)入 、即將進(jìn)入休眠援奢、即將退出 三個(gè)階段兼犯，然后進(jìn)行自動(dòng)釋放池的相關(guān)操作。

二、autoreleasePool 自動(dòng)釋放池

1. 我們經(jīng)趁舛迹可以在 main 函數(shù)中看到 @autoreleasepool，這明顯是一個(gè)編譯器的語法糖帆竹，思考碰到這種語法糖绕娘，我們?nèi)绾巫屗萎吢叮?/h5>

• 我們可以通過指令將其轉(zhuǎn)換成 C++代碼，這樣我們就能看到其本質(zhì)代碼了栽连。
• xcrun -sdk iphoneos clang -arch arm64 -rewrite-objc main.m

轉(zhuǎn)換后的 main 代碼

• 我們可以看到 @autoreleasepool實(shí)際上被轉(zhuǎn)換成了 __AtAutoreleasePool __autoreleasepool; 险领，這句代碼是作用是聲明了一個(gè)結(jié)構(gòu)體，那么 __AtAutoreleasePool 這個(gè)結(jié)構(gòu)體有什么內(nèi)容呢秒紧？

__AtAutoreleasePool 結(jié)構(gòu)體

• 所以根據(jù)這個(gè)結(jié)構(gòu)體的特性（需要一點(diǎn)點(diǎn) C++知識）绢陌，上述代碼可以被我們這樣理解：

main 函數(shù)的實(shí)際代碼效果

2. objc_autoreleasePoolPush() 和 objc_autoreleasePoolPop(atautoreleasepoolobj) 這兩個(gè)函數(shù)干了什么？

• 這兩個(gè)函數(shù)的從我們編譯后的 cpp 文件中只有聲明熔恢，找不到實(shí)現(xiàn)脐湾，我們嘗試從 objc4源碼 中尋找他們的蹤影。
• 在 NSObject.mm 我們發(fā)現(xiàn)了這兩個(gè)函數(shù)的蹤影
• 我們發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)函數(shù)內(nèi)部涉及到一個(gè)很頻繁的對象 AutoreleasePoolPage 叙淌，我需要理解它

3. AutoreleasePoolPage 的理解

AutoreleasePoolPage結(jié)構(gòu)體的內(nèi)部成員變量

• 從 AutoreleasePoolPage * const parent; 和 AutoreleasePoolPage *child; 這兩個(gè)成員變量秤掌，我們可以大概得出，這個(gè)是一個(gè)雙向鏈表鹰霍。

4. AutoreleasePoolPage 的圖解

• autorelease 對象： 是在 MRC 模式下闻鉴，如下創(chuàng)建的對象：Person *person = [[[Person alloc] init] autorelease];
• 從 AutoreleasePoolPage 的 new方法中看到，每個(gè)AutoreleasePoolPage對象占用 4096 個(gè)字節(jié)內(nèi)存茂洒，除了用來存放它內(nèi)部的成員變量孟岛，剩下的空間來存放 autorelease 對象的地址
• 所有的AutoreleasePoolPage對象通過雙向鏈表的形式連接在一起
• 一個(gè)AutoreleasePoolPage大概能存儲 500個(gè)對象指針，當(dāng) AutoreleasePoolPage放滿之后督勺，會創(chuàng)建新的AutoreleasePoolPage渠羞，并將 child 指針指向新的AutoreleasePoolPage；將新的AutoreleasePoolPage parent 指針指向源 AutoreleasePoolPage玷氏；這樣就形成了雙向鏈表

AutoreleasePoolPage雙向列表圖解

5. 思考 MRC 環(huán)境下堵未，下列代碼在 AutoreleasePoolPage的存儲情況

示例代碼

• 存儲結(jié)構(gòu)情況

存儲結(jié)構(gòu)情況

• POOL_BOUNDARY 是標(biāo)記位，本質(zhì)上的值就是 0盏触，它用于標(biāo)記每個(gè)自動(dòng)釋放池的開始位置

• 每增加一個(gè) POOL_BOUNDARY 渗蟹，表示代碼中創(chuàng)建了一個(gè) @autoreleasepool

• AutoreleasePoolPage 是一個(gè)棧結(jié)構(gòu)，具有后進(jìn)先出的特點(diǎn)

• 我們還可以通過聲明一個(gè) Foundation 內(nèi)部函數(shù) ：extern void _objc_autoreleasePoolPrint(void);來從 Xcode 日志中查看自動(dòng)釋放池情況赞辩。

• 我們在 Person *p4 = [[[Person alloc] init] autorelease]; 后面加上代碼_objc_autoreleasePoolPrint();

• 獲得如下打印雌芽，印證我們上圖的想法是正確的

objc[7180]: ##############
objc[7180]: AUTORELEASE POOLS for thread 0x1000d3dc0
objc[7180]: 7 releases pending.
objc[7180]: [0x10280e000]  ................  PAGE  (hot) (cold)
objc[7180]: [0x10280e038]  ################  POOL 0x10280e038
objc[7180]: [0x10280e040]       0x100637410  Person
objc[7180]: [0x10280e048]       0x100637470  Person
objc[7180]: [0x10280e050]  ################  POOL 0x10280e050
objc[7180]: [0x10280e058]       0x100637970  Person
objc[7180]: [0x10280e060]  ################  POOL 0x10280e060
objc[7180]: [0x10280e068]       0x100637990  Person
objc[7180]: ##############

5. 請問MRC 環(huán)境下，下面的person 什么時(shí)候釋放辨嗽？

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    @autoreleasepool {
        YYPerson *person = [[[YYPerson alloc] init] autorelease];
    }
    NSLog(@"%s", __func__);
}

• @autoreleasepool 大括號結(jié)束時(shí)馬上釋放世落，這就是我們前面學(xué)的知識

6. 請問MRC 環(huán)境下，下面的person 什么時(shí)候釋放糟需？

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    YYPerson *person = [[[YYPerson alloc] init] autorelease];
    NSLog(@"%s", __func__);
}

- (void)viewWillAppear:(BOOL)animated {
    [super viewWillAppear:animated];
    NSLog(@"%s", __func__);
}

- (void)viewDidAppear:(BOOL)animated {
    [super viewWillAppear:animated];
    NSLog(@"%s", __func__);
}

• 我們從打印結(jié)果來看 person會在 viewWillAppear 結(jié)束后才被釋放
• 這是因?yàn)?RunLoop 進(jìn)入休眠前屉佳，會將自動(dòng)釋放池里面的對象進(jìn)行釋放谷朝，而 viewDidLoad 和 viewWillAppear 恰好屬于一次 RunLoop 的循環(huán)內(nèi)。

三武花、ARC為我們做了什么圆凰？

1. 正常情況下，ARC是如何幫助我們自動(dòng)管理內(nèi)容的体箕？

• 項(xiàng)目設(shè)置了ARC后专钉，編譯器在編譯期自動(dòng)插入內(nèi)存管理的代碼。

2. 既然有了 ARC累铅，為什么還需要 AutoreleasePool呢跃须？（個(gè)人見解，胡說八道的）

• 【見解】其實(shí)ARC也可以舍棄Autorelease這個(gè)概念娃兽，并且規(guī)定所有從方法中返回的對象保留引用計(jì)數(shù)比期望值多1菇民，但是這么做破壞了向后的兼容性，需要考慮到不使用ARC的代碼投储。
• 【見解】所以筆者的理解玉雾，Autorelease是對ARC內(nèi)存管理一種兼容性優(yōu)化方案。并且由于ARC下我們無法對對象的引用計(jì)數(shù)進(jìn)行操作轻要，Autorelease靈活補(bǔ)充了ARC對對象生命周期的控制复旬，使開發(fā)者可以在一個(gè)Runloop的范圍內(nèi)對對象進(jìn)行延遲或提前釋放控制。

3. 我們是什么情況下冲泥，手動(dòng)創(chuàng)建自動(dòng)釋放池驹碍？（官方說明）

• 如果您正在編寫不基于 UI 框架的程序，例如命令行工具凡恍。
• 如果您編寫一個(gè)創(chuàng)建許多臨時(shí)對象的循環(huán)志秃。您可以在循環(huán)內(nèi)使用自動(dòng)釋放池塊在下一次迭代之前處理這些對象。在循環(huán)中使用自動(dòng)釋放池塊有助于減少應(yīng)用程序的最大內(nèi)存占用嚼酝。
• 如果你產(chǎn)生一個(gè)輔助線程浮还。您必須在線程開始執(zhí)行后立即創(chuàng)建自己的自動(dòng)釋放池塊；否則闽巩，您的應(yīng)用程序?qū)⑿孤ο蟆?/li>

4. 手動(dòng)創(chuàng)建自動(dòng)釋放池之臨時(shí)變量釋放钧舌，詳解？

• 【問題】下面代碼??涎跨，會導(dǎo)致內(nèi)存暴增嗎洼冻？

for (int i = 0; i < 5000000; i++) {
     NSObject *obj = [[NSObject alloc] init];  
}

• 【結(jié)論】不會，obj 在每一次for循環(huán)結(jié)束隅很，就會得到釋放

• 【問題】下面代碼??撞牢，會導(dǎo)致內(nèi)存暴增嗎？

    for (int i = 0; i < 5000000; i++) {
        NSString *fileContents = [NSString stringWithFormat:@"NSUTF8StringEncodingNSUTF8StringEncodingNSUTF8StringEncodingNSUTF8StringEncodingNSUTF8StringEncodingNSUTF8StringEncodingNSUTF8StringEncodingNSUTF8StringEncodingNSUTF8StringEncodingNSUTF8StringEncoding%i",i];
            NSLog(@"%i, %p", i, p);
    }

• 【結(jié)論】會，fileContents 在每一次for循環(huán)結(jié)束屋彪，不會釋放

• 【問題】下面代碼??所宰，會導(dǎo)致內(nèi)存暴增嗎？【蘋果官方例子】

    for (int i = 0; i < 5000000; i++) {
            NSError *error;
            NSString *fileContents = [NSString stringWithContentsOfURL:[NSURL URLWithString:@"https://news-at.zhihu.com/api/4/news/latest"]
                                             encoding:NSUTF8StringEncoding error:&error];
            NSLog(@"%i, %p", i, fileContents);
    }

• 【結(jié)論】會畜挥，fileContents 在每一次for循環(huán)結(jié)束歧匈，不會釋放

• 【問題】我們發(fā)現(xiàn)在for循環(huán)中，并非所有臨時(shí)對象都不會被釋放砰嘁，那么什么情況下會釋放什么時(shí)候不會釋放呢？

• 【看下面代碼分析】

extern void _objc_autoreleasePoolPrint(void);

    @autoreleasepool {
        @autoreleasepool {
            NSObject *obj = [NSObject alloc];
            NSError *error;
            NSString *fileContents = [NSString stringWithContentsOfURL:[NSURL URLWithString:@"https://news-at.zhihu.com/api/4/news/latest"]
                                             encoding:NSUTF8StringEncoding error:&error];
            _objc_autoreleasePoolPrint();
        }
    }

• 上述代碼輸出結(jié)果

objc[7293]: [0x1010123a0]  ################  POOL 0x1010123a0
objc[7293]: [0x1010123a8]  ################  POOL 0x1010123a8
objc[7293]: [0x1010123b0]       0x280e933f0  __NSCFString
objc[7293]: [0x1010123b8]       0x280e92c40  __NSCFString
objc[7293]: [0x1010123c0]       0x280e93120  __NSCFString
objc[7293]: [0x1010123c8]       0x280e93330  __NSCFString
objc[7293]: [0x1010123d0]       0x2800ff800  NSHTTPURLResponse
objc[7293]: [0x1010123d8]       0x280e93000  __NSCFData

• 【結(jié)論】在ARC勘究，只有放入自動(dòng)釋放池的臨時(shí)對象矮湘，才需要進(jìn)行釋放

5.蘋果的ARC和Java的垃圾回收機(jī)制對比？

• 蘋果的官方說明中稱口糕，ARC是“由編譯器進(jìn)行內(nèi)存管理”的技術(shù)缅阳，其本質(zhì)和Java的垃圾回收機(jī)制有區(qū)別。
• 并且編譯器并不能完全勝任內(nèi)存管理景描。

6. 在 ARC 的環(huán)境下十办，下面 person 在什么時(shí)候釋放？

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    YYPerson *person = [[YYPerson alloc] init] ;
    _objc_autoreleasePoolPrint();
    NSLog(@"%s", __func__);
}

• 我們從_objc_autoreleasePoolPrint();打印日志來看 person并沒有加入到自動(dòng)釋放池中
• person 在 NSLog(@"%s", __func__); 之后被釋放了
• 其實(shí)在 ARC 環(huán)境下超棺，上述代碼編譯器會給我們在大括號結(jié)束處加上[person release] 這樣的代碼向族，所以才會有這種結(jié)果

7. ARC為我們做了什么？參考資料棠绘。

http://luoxianming.cn/2017/05/06/arc/