一、自动释放池(AutoreleasePoolPage)

每个工程都有一个main函数入口，通常是这样的：

int main(int argc, const char *argv[]){
  @autoreleasepool{
    // other code
  }
  return 0;
}

这里有一个@autoreleasepool，无法一眼看出代表的是什么，可以通过rewrite -objc命令来重写main.m文件，改写后的main函数变成这样的:

int main(int argc, const char *argv[]){
  /* @autoreleasepool */ {__AtAutoreleasePool __autoreleasepool;
  // other code
  }
}

可以看出，@autoreleasepool被编译器转为了__AtAutoreleasePool __autoreleasepool。__AtAutoreleasePool的定义可以在该文件中找到：

struct __AtAutoreleasePool{
  __AtAutoreleasePool() {atautoreleasepoolobj = objc_autoreleasePoolPush();
  ~__AtAutoreleasePool() {objc_autoreleasePoolPop(atautoreleasepoolobj);}
  void *atautoreleasepoolobj;
}

__AtAutoreleasePool结构体封装了一个对象atautoreleasepoolobj，构造函数时使用objc_autoreleasePoolPush进行赋值，析构函数调用时使用objc_autoreleasePoolPop进行释放。

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

这两个函数是对AutoreleasePoolPage的push和pop操作进行了一次封装。AutoreleasePoolPage就是我们今天的主角——自动释放池。

二、AutoreleasePoolPage的实现

1. AutoreleasePoolPage结构

class AutoreleasePoolPage{
  magic_t const magic; // 用于校验的字段
  id *next; // 当前存储自动释放对象的指针
  pthread_t const thread; // 当前释放池所在的线程
  AutoreleasePoolPage *const parent; // 前一个节点
  AutoreleasePoolPage *child; // 下一个节点
  uint32_t const depth; // 深度
  uint32_t hitwat;
}

AutoreleasePoolPage是使用双向链表实现的，如下图：

战盟图片1531309749.jpg

2.push的实现

#define POOL_BOUNDARY nil
static inline void *push{
  return autoreleaseFast(POOL_BOUNDARY);
}

static inline id *autoreleaseFast(id obj){
  AutoreleasePoolPage *page = hotPage();
  if(page && !page->full()){
    return page->add(obj);
  }else if(page){
    return autoreleseFullPage(obj, page);
  }else{
    return autoreleaseNoPage(obj);
  }
}

push主要通过autoreleaseFast来返回一个可用的page：

1. hotPage是指当前页，如果当前页没满的话，那将添加到当前页；
2. 当前页已满，通过autoreleseFullPage生成一个当前page的下一个链表节点，并添加上去；
3. 当前页为空，生成第一个链表节点，添加进去。

3.pop的实现

static inline void pop(void *token){
  AutoreleasePoolPage *page = pageForPointer(token); // 通过指针位移可以获取到token所载的poolPage
  id *stop = (id*)token;
  page->releaseUntil(stop);
  if(page->child){
    if(page->lessThanHalfFull()) page->child->kill();
    else if(page->child->child) page->child->child->kill();
  }
}

void releaseUntil(id *stop){
   while(this->next != stop){
      AutoreleasePoolPage *page = hotPage();
      while(page->empty()){
        // 找到一个不为空的page
        page = page->parent;
        setHotPage(page);
      }

      page->unprotect();
      id obj = *--page->next;
      memset((void *)page->next, SCRIBBLE, sizeof(*page->next));
      page->protect();
      object_release(obj); // 对obj执行release操作
   }

    setHotPage(this);
}

在main函数中的临时变量__autoreleasepool，在执行完之后，析构函数会将执行AutoreleasePoolPage:pop(__autoreleasepool)，将该变量之后加入自动释放池的所有对象都进行一次release操作，从而达到自动释放的效果。

4.autorelease

static int id autorelease(id obj){
   return autoreleaseFast(obj);
}

autorelease实现跟add一样，将对象加入到自动释放池中。由于ARC下编译器自动帮你确定了调用autorelease的时机，所以不需要显试调用，当然也无法显试调用。

小结

1. @autoreleasepool其实就是AutoreleasePoolPage的方便使用入口。
2. autoreleasepool块执行结束后，会执行pop操作，将这期间所有的autorelease对象释放。