iOS Objective-C底层 part3:live^aut

作者: 破弓 | 来源:发表于2017-05-09 15:24 被阅读73次

    本文阅读的objc源码

    1. @autoreleasepool

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

    cc -rewrite-objc得到:

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

    在编译结果内你能找到__AtAutoreleasePool结构体:

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

    所以main.m的代码可以翻译为:

    int main(int argc, const char * argv[]) {
        {
            void * atautoreleasepoolobj = objc_autoreleasePoolPush();
            
            //our code
            
            objc_autoreleasePoolPop(atautoreleasepoolobj);
        }
        return 0;
    }
    
    void *objc_autoreleasePoolPush(void) {
        return AutoreleasePoolPage::push();
    }
    void objc_autoreleasePoolPop(void *ctxt) {
        AutoreleasePoolPage::pop(ctxt);
    }
    

    objc_autoreleasePoolPush落实到了AutoreleasePoolPage::push()//开始存储
    objc_autoreleasePoolPop落实到了AutoreleasePoolPage::pop()//开始清除

    2. AutoreleasePoolPage的实现

    AutoreleasePool就是由一个个AutoreleasePoolPage组成的,

    class AutoreleasePoolPage 
    {
        magic_t const magic;
        id *next;
        pthread_t const thread;
        AutoreleasePoolPage * const parent;
        AutoreleasePoolPage *child;
        uint32_t const depth;
        uint32_t hiwat;
    }
    

    每个AutoreleasePoolPage对象占4096字节,除保存以上AutoreleasePoolPage的字段信息外,其他全用于存储放入AutoreleasePool的对象地址.当一个Page满了之后,开辟新的Page,如图:

    autorelasepool.png

    Page1->child指向Page2;
    Page2->parent指向Page1;
    这样由多个AutoreleasePoolPage组成的双向链表就是AutoreleasePool;

    Page->next指向当前Page下个用于存放对象地址的位置;

    Page->thread指向当前线程;
    thread->Thread Local StoragehotPage->指向当前正处于使用中的Page.

    3. push and pop

    push==>autoreleasePool开始做存储
    pop==>autoreleasePool开始做清除

    对象地址放入autoreleasePool,又如何清除?
    多层autoreleasePool嵌套,又怎么能保证各层做清除工作的时候不会有问题?

    平时写代码,一般都不会手动加autoreleasePool,但执行代码的线程内其实是带有autoreleasePool.但非手动加的autoreleasePoolpushpop的时机会比较诡异,一会说.这里先用手动加的autoreleasePool来说明autoreleasePoolpushpop是怎么进行的.

    @autoreleasepool {
            
    }
    
    • push

    花括号开始,void *pool = objc_autoreleasePoolPush();;
    autoreleasePool的当前可用的Page内插入哨兵对象,哨兵对象值为0,并返回哨兵对象的地址.
    然后才是真正的向autoreleasePool内加入对象地址.

    • pop

    花括号结束,objc_autoreleasePoolPop(pool);;
    传入哨兵对象的地址,从当前可用的Pagenext开始,向后读取对象的地址,一直读取到哨兵对象的地址为止,对获取到的每个对象发送一次release消息.

    @autoreleasepool {
        @autoreleasepool {
            
        }   
    }
    

    多层嵌套的autoreleasepool,
    到一层{,向autoreleasepool内加入一个哨兵对象,
    到一层},依据对应的哨兵对象,做清除工作.像剥洋葱,各层是不干扰的.

    4. NSThread、NSRunLoop 和 NSAutoreleasePool的关系

    每一个线程,包括主线程,都会拥有一个专属的NSRunLoop对象;
    每一个线程都会维护自己的autoreleasepool堆栈;
    RunLoop的每一次事件循环开始时,对应线程内的autoreleasepoolpush的操作.
    RunLoop的每一次事件循环结束时,对应线程内的autoreleasepoolpop的操作.

    这也就是不手动加autoreleasepoolpushpop的逻辑.

    • litte tip

    除了线程自己带autoreleasepool,不必手写,enumerateObjectUsingBlock:快速遍历方法内也用了autoreleasepool,不必手写.
    所以在做遍历时可以多用enumerateObjectUsingBlock:进行遍历,遍历产生的很多数据不会等到RunLoop的事件循环结束才被清除,而会随着遍历的结束,而被清除,减少对内存的占用.

    5. 何时手动加autoreleasePool

    1.如果你编写的程序不是基于 UI 框架的,比如说命令行工具;
    2.如果你编写的循环中创建了大量的临时对象;
    3.如果你创建了一个辅助线程。
    

    文章参考:
    自动释放池的前世今生

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