引用計數(shù)

在iOS中，使用引用計數(shù)來管理OC對象的內(nèi)存
1陪蜻、一個新創(chuàng)建的OC對象引用計數(shù)默認是1，當(dāng)引用計數(shù)減為0贱鼻，OC對象就會銷毀宴卖，釋放其占用的內(nèi)存空間
2、調(diào)用retain會讓OC對象的引用計數(shù)+1邻悬，調(diào)用release會讓OC對象的引用計數(shù)-1
3症昏、引用計數(shù)存在優(yōu)化過的isa指針中（19位存放引用計數(shù)，不夠存儲的時候has_sidetable_rc變?yōu)?父丰，若不夠存儲就存到SideTable中的refcountMap散列表中
4肝谭、當(dāng)調(diào)用alloc、new蛾扇、copy攘烛、mutableCopy方法返回了一個對象，在不需要這個對象時镀首，要調(diào)用release或者autorelease來釋放它

MRC Manual Reference Counting 手動引用計數(shù)（手動內(nèi)存管理）

ARC Automatic Reference Counting 自動引用計數(shù)（自動內(nèi)存管理）

一坟漱、MRC

簡單的說：誰retain誰release

@interface ViewController ()
//retain 引用計數(shù)+1
@property (retain, nonatomic) NSMutableArray *data;
@end

@implementation ViewController
- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
 //三種方式
//1、最原始的寫法  
// self.data = [[NSMutableArray alloc] init];
// [self.data release];

//2更哄、寫法不需要release 內(nèi)部已經(jīng)autorelease芋齿、  
 //self.data = [NSMutableArray array];

 // 3腥寇、autorelease 不需要再去release   
 //self.data = [[[NSMutableArray alloc] init] autorelease];
}

- (void)dealloc {
    self.data = nil;
    [super dealloc];
}

二、ARC

ARC 都幫我們做了什么沟突？
LLVM + Runtime互相協(xié)調(diào)花颗， ARC 利用LLVM編譯器自動幫我生成release和retain，autorelease相當(dāng)于開啟了ARC惠拭，弱引用就要用到Runtime扩劝，在程序運行過程中監(jiān)控到對象銷毀的時候，會把對象對應(yīng)的弱引用都清空职辅，不是編譯器的功勞是runtime功勞

自動釋放池的主要底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是：__AtAutoreleasePool棒呛、AutoreleasePoolPage

調(diào)用了autorelease的對象最終都是通過AutoreleasePoolPage對象來管理的

看實例,簡單的類創(chuàng)建和釋放過程

1、自動給釋放池

   @autoreleasepool {
            MJPerson *person = [[[MJPerson alloc] init] autorelease];
    }

2域携、編譯c++代碼如下

 {
    __AtAutoreleasePool __autoreleasepool;
    MJPerson *person = ((MJPerson *(*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)((MJPerson *(*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)((MJPerson *(*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)objc_getClass("MJPerson"), sel_registerName("alloc")), sel_registerName("init")), sel_registerName("autorelease"));
 }

3簇秒、c++代碼簡化后，申明了__AtAutoreleasePool局部變量秀鞭，創(chuàng)建MJPerson類

 {
 __AtAutoreleasePool __autoreleasepool;//申明局部變量 里面是一個結(jié)構(gòu)體
 MJPerson *person = [[[MJPerson alloc] init] autorelease];//創(chuàng)建person
 }

4趋观、__AtAutoreleasePool再往底層，里面實際是一個結(jié)構(gòu)體,結(jié)構(gòu)體里是一個構(gòu)造函數(shù)锋边，一個析構(gòu)函數(shù)

 struct __AtAutoreleasePool {
    __AtAutoreleasePool() { // 構(gòu)造函數(shù)皱坛，在創(chuàng)建結(jié)構(gòu)體的時候調(diào)用
        atautoreleasepoolobj = objc_autoreleasePoolPush();
    }
 
    ~__AtAutoreleasePool() { // 析構(gòu)函數(shù)，在結(jié)構(gòu)體銷毀的時候調(diào)用
        objc_autoreleasePoolPop(atautoreleasepoolobj);
    }
    void * atautoreleasepoolobj;
 };

5豆巨、所以又把最初的自動釋放池創(chuàng)建類簡化為三行代碼剩辟，主要是 構(gòu)造函數(shù)：atautoreleasepoolobj = objc_autoreleasePoolPush(); 及析構(gòu)函數(shù)：objc_autoreleasePoolPop(atautoreleasepoolobj);

@autoreleasepool {
           MJPerson *person = [[[MJPerson alloc] init] autorelease];
    }

簡化后

 atautoreleasepoolobj = objc_autoreleasePoolPush();構(gòu)造函數(shù)
 MJPerson *person = [[[MJPerson alloc] init] autorelease];
 objc_autoreleasePoolPop(atautoreleasepoolobj);//析構(gòu)函數(shù)

5.1 構(gòu)造函數(shù)push atautoreleasepoolobj = objc_autoreleasePoolPush();

c語言的objc_autoreleasePoolPush()會調(diào)用c++類的AutoreleasePoolPage::push()方法

 void *
 objc_autoreleasePoolPush(void)
 {
     return AutoreleasePoolPage::push();
 }

push底層內(nèi)部實現(xiàn)

  static inline void *push() 
    {
        id *dest;
        if (slowpath(DebugPoolAllocation)) {
            // Each autorelease pool starts on a new pool page.
            dest = autoreleaseNewPage(POOL_BOUNDARY);
        } else {
            dest = autoreleaseFast(POOL_BOUNDARY);
        }
        ASSERT(dest == EMPTY_POOL_PLACEHOLDER || *dest == POOL_BOUNDARY);
        return dest;
    }

5.2 析構(gòu)函數(shù)pop objc_autoreleasePoolPop(atautoreleasepoolobj);

 void
 objc_autoreleasePoolPop(void *ctxt)
 {
     AutoreleasePoolPage::pop(ctxt);
 }

pop內(nèi)部實現(xiàn)

template<bool allowDebug>
    static void
    popPage(void *token, AutoreleasePoolPage *page, id *stop)
    {
        if (allowDebug && PrintPoolHiwat) printHiwat();

        page->releaseUntil(stop);

        // memory: delete empty children
        if (allowDebug && DebugPoolAllocation  &&  page->empty()) {
            // special case: delete everything during page-per-pool debugging
            AutoreleasePoolPage *parent = page->parent;
            page->kill();
            setHotPage(parent);
        } else if (allowDebug && DebugMissingPools  &&  page->empty()  &&  !page->parent) {
            // special case: delete everything for pop(top)
            // when debugging missing autorelease pools
            page->kill();
            setHotPage(nil);
        } else if (page->child) {
            // hysteresis: keep one empty child if page is more than half full
            if (page->lessThanHalfFull()) {
                page->child->kill();
            }
            else if (page->child->child) {
                page->child->child->kill();
            }
        }
    }

5.3 調(diào)用c++中push中有autoreleaseNewPage， pop中AutoreleasePoolPage往扔，所以都用到AutoreleasePoolPage贩猎，因此自動釋放池的主要底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是：__AtAutoreleasePool、AutoreleasePoolPage

6萍膛、__AtAutoreleasePool內(nèi)部是兩個結(jié)構(gòu)體吭服，objc_autoreleasePoolPush以下簡稱push， objc_autoreleasePoolPop 簡稱push

這兩個里又用到AutoreleasePoolPage數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)蝗罗，所以底層都是靠AutoreleasePoolPage來管理噪馏，調(diào)用autorelease的對象最終都是通過AutoreleasePoolPage對象來管理的
去NSObject中查看AutoreleasePoolPage類，objc4源碼：NSObject.mm

6.1 AutoreleasePoolPage類中的有用的成員變量

成員變量

6.2 AutoreleasePoolPage內(nèi)部結(jié)構(gòu)绿饵，0x1000-0x2000欠肾，共4096個字節(jié)

6.2.1 、0x1000-0x1038段存成員變量

由圖可知0x1000轉(zhuǎn)十進制為4096------0x1038轉(zhuǎn)十進制4152,一共56個字節(jié)拟赊，用來存儲成員變量

6.2.2 刺桃、0x1038-0x2000存autorelease對象的地址4040個字節(jié)

0x1038轉(zhuǎn)十進制為4152------0x2000轉(zhuǎn)十進制8192,一共4040個字節(jié)，用來存放autorelease對象的地址

6.2.3 吸祟、 AutoreleasePoolPage對象通過雙向鏈表鏈接

所有的AutoreleasePoolPage對象通過雙向鏈表的形式連接在一起瑟慈，用child指針指向下一個AutoreleasePoolPage桃移，用parent指針指向上一個AutoreleasePoolPage
若剩下的（0x1038到0x2000之間）4040個字節(jié)中不夠存放autorelease對象，會創(chuàng)建下一個 AutoreleasePoolPage對象（一般一個對象8個字節(jié)）

AutoreleasePoolPage內(nèi)部結(jié)構(gòu)

AutoreleasePoolPage中葛碧，查看底層代碼

begin() 實現(xiàn),返回的是這個指針的地址和大小

id * begin() {
        return (id *) ((uint8_t *)this+sizeof(*this));
    }

end() 實現(xiàn)借杰，得到整個地址大小SIZE=4096個字節(jié)

 id * end() {
        return (id *) ((uint8_t *)this+SIZE);
    }

注意：不是一個person對象對應(yīng)創(chuàng)建一個AutoreleasePoolPage，也不是一個pool池創(chuàng)建一個AutoreleasePoolPage进泼，是放不下的時候才會創(chuàng)建多個蔗衡，如1000個person對象至少需要8000個字節(jié)，因為一個AutoreleasePoolPage中能存儲autorelease對象一共是4040個乳绕，那么至少是需要兩個AutoreleasePoolPage才夠存放绞惦，存放方式

6.3 AutoreleasePoolPage中進棧出棧過程（棧不是指的棧區(qū)，這部分存在數(shù)據(jù)塊區(qū)）

push過程

6.3.1 一個AutoreleasePool

一個對象調(diào)用objc_autoreleasePoolPush（push）方法會將一個POOL_BOUNDARY等于0入棧洋措，表示邊界济蝉，并且返回其存放的內(nèi)存地址
POOL_BOUNDARY放在autorelease的首位置 接下來的位置存放person1 person2 .。菠发。王滤。

 @autoreleasepool {
            // atautoreleasepoolobj = objc_autoreleasePoolPush();
        MJPerson *p1 = [[[MJPerson alloc] init] autorelease];
        MJPerson *p2 = [[[MJPerson alloc] init] autorelease];
            //        objc_autoreleasePoolPop(atautoreleasepoolobj);
        }

查看源碼
objc_autoreleasePoolPush是將一開始的POOL_BOUNDARY壓入page棧中，再把對象地址返回（可以自行查看源碼）滓鸠，不夠喲過時創(chuàng)建下一個page

 page->add(POOL_BOUNDARY);

page中autorelease對象的存放

6.3.1 多個AutoreleasePool嵌套

@autoreleasepool { //  r1 = push()
        
        MJPerson *p1 = [[[MJPerson alloc] init] autorelease];
        MJPerson *p2 = [[[MJPerson alloc] init] autorelease];
        MJPerson *p21 = [[[MJPerson alloc] init] autorelease];
        MJPerson *p22 = [[[MJPerson alloc] init] autorelease];
        MJPerson *p23 = [[[MJPerson alloc] init] autorelease];
        @autoreleasepool { // r2 = push()
            for (int i = 0; i < 600; i++) {
                MJPerson *p3 = [[[MJPerson alloc] init] autorelease];
            }
            @autoreleasepool { // r3 = push()
                MJPerson *p4 = [[[MJPerson alloc] init] autorelease];
              _objc_autoreleasePoolPrint();
            } // pop(r3)
        } // pop(r2)
    } // pop(r1)

打印結(jié)果,可以看出換頁了淑仆，有full hot標記

objc[37067]: ##############
objc[37067]: AUTORELEASE POOLS for thread 0x1000e7e00
objc[37067]: 609 releases pending.
bjc[37067]: [0x106009000]  ................  PAGE (full)  (cold)
objc[37067]: [0x106009038]  ################  POOL 0x106009038
objc[37067]: [0x106009040]       0x10052b610  MJPerson
objc[37067]: [0x106009048]       0x10052ac30  MJPerson
objc[37067]: [0x106009050]       0x100529dc0  MJPerson
objc[37067]: [0x106009058]       0x100529830  MJPerson
objc[37067]: [0x106009060]       0x100529350  MJPerson
objc[37067]: [0x106009068]  ################  POOL 0x106009068
objc[37067]: [0x106009070]       0x1005294b0  MJPerson
objc[37067]: [0x106009078]       0x100524da0  MJPerson
objc[37067]: [0x106009080]       0x100529040  MJPerson
.
.
.省略
objc[37067]: [0x106009ff8]       0x10052f380  MJPerson
objc[37067]: [0x100810000]  ................  PAGE  (hot) 
objc[37067]: [0x100810038]       0x10052f390  MJPerson
objc[37067]: [0x100810040]       0x10052f3a0  MJPerson
objc[37067]: [0x100810048]       0x10052f3b0  MJPerson
.
.
objc[37067]: [0x100810360]       0x10052f9e0  MJPerson
objc[37067]: [0x100810368]  ################  POOL 0x100810368
objc[37067]: [0x100810370]       0x10052f9f0  MJPerson
objc[37067]: ##############

注：............... PAGE (full) (cold)表示已滿，................ PAGE (hot) 表示當(dāng)前活躍的page

這里需要至少兩個page,里面的存放方式是每一個autoreleasepool的push都會有一個POOL_BOUNDARY

跨page存放

pop 過程

查看源碼

template<bool allowDebug>
    static void
    popPage(void *token, AutoreleasePoolPage *page, id *stop)
    {
        if (allowDebug && PrintPoolHiwat) printHiwat();

        page->releaseUntil(stop);

        // memory: delete empty children
        if (allowDebug && DebugPoolAllocation  &&  page->empty()) {
            // special case: delete everything during page-per-pool debugging
            AutoreleasePoolPage *parent = page->parent;
            page->kill();
            setHotPage(parent);
        } else if (allowDebug && DebugMissingPools  &&  page->empty()  &&  !page->parent) {
            // special case: delete everything for pop(top)
            // when debugging missing autorelease pools
            page->kill();
            setHotPage(nil);
        } else if (page->child) {
            // hysteresis: keep one empty child if page is more than half full
            if (page->lessThanHalfFull()) {
                page->child->kill();
            }
            else if (page->child->child) {
                page->child->child->kill();
            }
        }
    }

page->releaseUntil(stop);有一句這個代碼哥力，release直到stop，stop的標記就是之前的POOL_BOUNDARY位置

總結(jié)

整個ARC的過程實際就是進棧出棧過程墩弯，其中最底層由AutoreleasePoolPage來管理

7吩跋、autorelease釋放時機

存在兩種情況
1、有 @autoreleasepool {}
這種情況的調(diào)用時機就是上面的講解過程渔工，就是調(diào)用pop的時候就會釋放锌钮，也就是大括號結(jié)束的地方
2、沒有autoreleasepool大括號引矩， MJPerson *person = [[[MJPerson alloc] init] autorelease];這種情況

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    
    NSLog(@"1");
    MJPerson *person = [[MJPerson alloc] init];
    NSLog(@"3");
    NSLog(@"%s", __func__);
    
}

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

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

運行結(jié)果

2021-05-27 13:21:22.093420+0800 Interview18-autorelease時機[37726:5017612] 1
2021-05-27 13:21:22.093579+0800 Interview18-autorelease時機[37726:5017612] 3
2021-05-27 13:21:22.093675+0800 Interview18-autorelease時機[37726:5017612] -[ViewController viewDidLoad]
2021-05-27 13:21:22.093770+0800 Interview18-autorelease時機[37726:5017612] -[MJPerson dealloc]
2021-05-27 13:21:22.102455+0800 Interview18-autorelease時機[37726:5017612] -[ViewController viewWillAppear:]
2021-05-27 13:21:22.112922+0800 Interview18-autorelease時機[37726:5017612] -[ViewController viewDidAppear:]

根據(jù)答應(yīng)結(jié)果可能會回答釋放時機是在viewDidLoad之后梁丘，viewWillAppear之前，這種回答是很片面的

釋放時機全面回答：

與runloop有關(guān)旺韭。會在所處的loop休眠之前進行release
iOS在主線程的Runloop中注冊了2個Observer
第1個Observer監(jiān)聽了kCFRunLoopEntry事件氛谜，會調(diào)用objc_autoreleasePoolPush()
第2個Observer監(jiān)聽了kCFRunLoopBeforeWaiting事件，會調(diào)用objc_autoreleasePoolPop()区端、objc_autoreleasePoolPush()
監(jiān)聽了kCFRunLoopBeforeExit事件值漫，會調(diào)用objc_autoreleasePoolPop()

問題： 方法里有局部對象， 出了方法后會立即釋放嗎
1织盼、如果局部對象 是在autorelease里
在某次RunLoop循環(huán)中杨何，RunLoop休眠之前調(diào)用了release
2酱塔、 如果arc生成的調(diào)用release
代碼[p release] 會立即釋放