（一）并不很深入地探究 arc中 __strong 修饰符

关联文章

（一）并不很深入地探究 arc中 __strong 修饰符
（二）并不很深入地探究 arc中 __weak 修饰符
（三）并不很深入地探究 arc中 __autoreleassing 修饰符

ARC是由编译器和运行时系统进行内存管理，本文将从编译器和runtime系统出发，探究 __strong 修饰符的实现过程。

在此之前我们需要知道如何获取汇编输出

iOS 获取汇编输出方法

接下来进入正题 （便于理解，下文汇编输出将整理成伪代码）

使用alloc/new/copy/mutableCopy 等自己生成并持有的情况

id obj = [[NSObject alloc] init];
// id类型默认修饰符为__strong 等同于 id __strong obj = [[NSObject alloc] init];
// 值得注意的是  id * obj  则被转换为 id __autoreleasing * obj

汇编输出伪代码

id obj = objc_msgSend(NSObject, @selector(alloc));
objc_msgSend(obj, @selector(init));
objc_storeStrong(&obj, nil);//离开作用域时销毁obj变量

注意，这里插播一下 objc_storeStrong为何物？

// NSObject.mm
void
objc_storeStrong(id *location, id obj)
{
    id prev = *location;
    if (obj == prev) {
        return;
    }
    objc_retain(obj);
    *location = obj;
    objc_release(prev);
}

很简单，函数首先和之前的引用相比判断是不是同一个引用，是的话就return；否则的话就对obj对象进行retain，并且释放location之前的引用（倘若location指针不再指向之前的对象，把之前对象引用计数减1）

使用alloc/new/copy/mutableCopy 等以外持有非自己生成对象情况

• 持有NSMutableArray

id obj = [NSMutableArray array];

汇编输出伪代码

id obj = objc_retainAutoreleasedReturnValue(
         objc_msgSend(NSMutableArray, @selector(array))
);
objc_storeStrong(&obj, nil);//离开作用域时销毁obj变量

objc_retainAutoreleasedReturnValue是什么呢？它主要是用于最优化程序，从命名上看，不难知道它是用于自己持有对象的函数，并且它持有的对象应为已经在autoreleasepool中注册过的对象，或者是返回值。

• NSMutableArray类

+ (id)array
{
    return [[NSMutableArray alloc] init];
}

汇编输出伪代码

+ (id)array{
id obj = objc_msgSend(NSMutableArray, @selector(alloc));
objc_msgSend(obj, @selector(init));
return objc_autoreleaseReturnValue(obj);
}

这里objc_autoreleaseReturnValue 返回了注册到 autoreleasepool 中的对象，但objc_autoreleaseReturnValue和objc_autorelease不同，不仅限于注册对象到 autoreleasepool

• objc_autoreleaseReturnValue 和objc_retainAutoreleasedReturnValue `的实现

/*  NSObject.mm */

// Prepare a value at +1 for return through a +0 autoreleasing convention.
id 
objc_autoreleaseReturnValue(id obj)
{
    if (prepareOptimizedReturn(ReturnAtPlus1)) return obj;

    return objc_autorelease(obj);
}

// Accept a value returned through a +0 autoreleasing convention for use at +1.
id
objc_retainAutoreleasedReturnValue(id obj)
{
    if (acceptOptimizedReturn() == ReturnAtPlus1) return obj;

    return objc_retain(obj);
}

• 在objc_autoreleaseReturnValue中调用了prepareOptimizedReturn，

/*  NSObject.mm */

static ALWAYS_INLINE void 
setReturnDisposition(ReturnDisposition disposition)
{
    tls_set_direct(RETURN_DISPOSITION_KEY, (void*)(uintptr_t)disposition);
}


// Try to prepare for optimized return with the given disposition (+0 or +1).
// Returns true if the optimized path is successful.
// Otherwise the return value must be retained and/or autoreleased as usual.
static ALWAYS_INLINE bool 
prepareOptimizedReturn(ReturnDisposition disposition)
{
    assert(getReturnDisposition() == ReturnAtPlus0);

    if (callerAcceptsOptimizedReturn(__builtin_return_address(0))) {
        if (disposition) setReturnDisposition(disposition);
        return true;
    }

    return false;
}

官方注释中写道：

根据 disposition (+0 或者 +1) 来准备最优化返回值return 的相关操作
如果最优路径成功，返回true
否则返回值 return 必须如往常一样被 retain 或者 被加入autoreleasepool

prepareOptimizedReturn中的 callerAcceptsOptimizedReturn(__builtin_return_address(0)) 则让人困惑。

__builtin_return_address(0) 表示当前函数体返回地址, 也就是有机会让被调用函数对调用方做些操作

那么prepareOptimizedReturn应该是根据返回地址来确定调用者是否支持这个优化操作，如果支持则调用 tls （Thread Local Storage）设置 键值对{RETURN_DISPOSITION_KEY ： disposition}

• objc_retainAutoreleasedReturnValue中调用了acceptOptimizedReturn

static ALWAYS_INLINE ReturnDisposition 
getReturnDisposition()
{
    return (ReturnDisposition)(uintptr_t)tls_get_direct(RETURN_DISPOSITION_KEY);
}

// Try to accept an optimized return.
// Returns the disposition of the returned object (+0 or +1).
// An un-optimized return is +0.
static ALWAYS_INLINE ReturnDisposition 
acceptOptimizedReturn()
{
    ReturnDisposition disposition = getReturnDisposition();
    setReturnDisposition(ReturnAtPlus0);  // reset to the unoptimized state
    return disposition;
}

它通过读取tls_get_direct来获取 prepareOptimizedReturn设置的RETURN_DISPOSITION_KEY值， 从而判断是[NSMutableArray array] return的值是否是经过优化的，是则直接返回对象，否则返回 retain 之后的对象

• 总结

流程示意图

objc_autoreleaseReturnValue函数会检查使用该函数的方法或函数调用方的执行命令列表，如果方法或函数调用方在调用了方法或函数后紧跟着调用objc_retainAutoreleasedReturnValue函数，那么不将返回的对象注册到autoreleaepool,而是直接传递到方法或者函数调用方。objc_retainAutoreleasedReturnValue即便不注册到autoreleaepool中也能正确获取对象。所以通过objc_retainAutoreleasedReturnValue和objc_autoreleaseReturnValue协作可以不将对象注册到autoreleaepool而直接传递对象，达到优化的目的。