利用@autoreleasepool优化循环

参考博文：
https://finalize.com/2013/01/10/using_autoreleasepool_to_reduce_your_memory_footprint/

我对@autoreleasepool原理的理解。

@autoreleasepool自动释放池，这要从MRC 和ARC说起。
MRC（Mannul Reference Counting）和ARC(Automatic Reference Counting)
我们在ARC环境下写的代码，不用自己手动插入“ retain、release ”，ARC会在编译时为我们在合适的位置插入，释放不必要的内存，但是我们得理解， Reference Counting并不是CG，不是垃圾回收。我们release的时候，只是Reference Counting 减一，内存不会调用之时就被马上释放掉，那么问题来了，这个@autoreleasepool什么时候释放。

@autoreleasepool释放时间

对于每一个Runloop， 系统会隐式@autoreleasepool什么时候释放创建一个Autorelease pool，这样所有的release pool会构成一个象CallStack一样的一个栈式结构，在每一个Runloop结束时，当前栈顶的Autorelease pool会被销毁，这样这个pool里的每个Object会被release。
思考：下面的num和str何时会被释放掉。

for(int i = 0; i <lagerNum; i++) {
   NSNumber *num = [NSNumber numberWithInt:i];      
   NSString *str = [NSString stringWithFormat:@"%d ", i];
   [NSString stringWithFormat:@"%@%@", num, str];    
}           

for循环里面，这个runloop是要整个for循环走完，里面放在堆内存的零时数据，才会被释放掉，如果这个for循环的循环次数非常的大，那么CPU就会爆炸性增长，如上这个例子，如果lagerNum = 80W，那么CPU内存将会超过400M，出现内存警告或app被kill掉，这个时候，就是我们在ARC模式中使用@ autoreleasepool的最佳时机。

根据 Apple的文档 ，使用场景如下：

1.写基于命令行的的程序时，就是没有UI框架，如AppKit等Cocoa框架时。
2.写循环，循环里面包含了大量临时创建的对象。（本文的例子）
3.创建了新的线程。（非Cocoa程序创建线程时才需要）
4.长时间在后台运行的任务。

在iOS中获取当前CPU内存的代码

#import <mach/mach.h>
double getMemoryUsage(void) {
    struct task_basic_info info;
    mach_msg_type_number_t size = sizeof(info);
    kern_return_t kerr = task_info(mach_task_self_, TASK_BASIC_INFO, (task_info_t)&info, &size);
    double memoryUsageInMB = kerr == KERN_SUCCESS ? (info.resident_size / 1024.0 / 1024.0) : 0.0;
    return memoryUsageInMB;
}

我们加入了@ autoreleasepool以后的代码

        lagerNum = 200000;
        for (int i = 0; i < lagerNum; i++) {
            @autoreleasepool {
            NSNumber *num = [NSNumber numberWithInt:i];
            NSString *str = [NSString stringWithFormat:@"%d ", i];
            [NSString stringWithFormat:@"%@%@", num, str];

            if (i == lagerNum - 5) {  // 获取到快结束时候的内存
                float memory = getMemoryUsage();
                NSLog(@" 内存 --- %f",memory);
            }
        }
    }

内存对比

没有使用 @autoreleasepool ,循环快结束时候的内存 --- * 144.34M *

使用 @autoreleasepool ,循环快结束时候的内存 --- * 33.67M*

效果非常明显

加了@autoreleasepool每一轮的大部分数据都被释放掉。
没加@autoreleasepool只有小部分被释放，整体的内存一直在猛增。

结论

在for循环内部使用了@autoreleasepool，能把每一轮的数据都及时释放掉，能在内存里面起到一点点小小的优化。但是需要注意的是，如果for里面，有array的添加能使得Reference Counting增加的操作，那么释放时间就会出问题，会发现@autoreleasepool失去了作用，比如最后这种情况。

    NSMutableArray * Arr = [NSMutableArray array];
    for (int i = 0; i < count; i++) {
        @autoreleasepool {
            NSNumber * numTep = [NSNumber numberWithInt:i];
            [Arr addObject:numTep];
        }
    }

所以说，@autoreleasepool里面并不能优化一切循环，这要取决于for循环内部，尤其注意索引计数。

思考

在YYCache里面，我见过@autoreleasepool写在for循环外面的情况。那么@autoreleasepool在for循环内部和for循环外部，为什么要这么做？哪种更好？

    @autoreleasepool {
        for (int i = 0; i < count; i++) {
            [pin setObject:values[i] forKey:keys[i]];
        }
    }