自动释放池

• 自动释放池的主要底层数据结构是：__AtAutoreleasePool、AutoreleasePoolPage
• 调用了autorelease的对象最终都是通过AutoreleasePoolPage对象来管理的

• 是和线程一一对应的

  @autoreleasepool {
    //...
  }
  // 编译器会将上面代码改写为一下代码
  void *ctx = objc_autoreleasePoolPush();
  //{}中的代码
  objc_autoreleasePoolPop(ctx)

  源码分析

• clang重写@autoreleasepool

• objc4源码：NSObject.mm

AutoreleasePoolPage的结构

• 每个AutoreleasePoolPage对象占用4096字节内存，除了用来存放它内部的成员变量，剩下的空间用来存放autorelease对象的地址
• 所有的AutoreleasePoolPage对象通过以栈为结点，双向链表的形式连接在一起

• 调用push方法会将一个POOL_BOUNDARY入栈，并且返回其存放的内存地址
• 调用pop方法时传入一个POOL_BOUNDARY的内存地址，会从最后一个入栈的对象开始发送release消息，直到遇到这个POOL_BOUNDARY
• id *next指向了下一个能存放autorelease对象地址的区域

Runloop和Autorelease

App启动后，iOS在主线程的Runloop中注册了2个Observer管理和维护AutoreleasePool，其回调都是 _wrapRunLoopWithAutoreleasePoolHandler()，打印currentRunLoop可以看到。

<CFRunLoopObserver 0x6080001246a0 [0x101f81df0]>{valid = Yes, activities = 0x1, repeats = Yes, order = -2147483647, callout = _wrapRunLoopWithAutoreleasePoolHandler (0x1020e07ce), context = <CFArray 0x60800004cae0 [0x101f81df0]>{type = mutable-small, count = 0, values = ()}}
<CFRunLoopObserver 0x608000124420 [0x101f81df0]>{valid = Yes, activities = 0xa0, repeats = Yes, order = 2147483647, callout = _wrapRunLoopWithAutoreleasePoolHandler (0x1020e07ce), context = <CFArray 0x60800004cae0 [0x101f81df0]>{type = mutable-small, count = 0, values = ()}}

• 第1个Observer监听了kCFRunLoopEntry事件，会调用objc_autoreleasePoolPush()创建自动释放池，其 order 是-2147483647，优先级最高，保证创建释放池发生在其他所有回调之前。
• 第二个 Observer 监视了两个事件，这个 Observer 的 order 是 2147483647，优先级最低，保证其释放池发生在其他所有回调之后
  • 监听了kCFRunLoopBeforeWaiting(准备进入休眠)时，会调用objc_autoreleasePoolPop()、objc_autoreleasePoolPush()释放旧的池并创建新池；
  • 监听了kCFRunLoopBeforeExit事件，会调用objc_autoreleasePoolPop()

主线程的其他操作通常均在这个AutoreleasePool之内（main函数中），以尽可能减少内存维护操作(当然你如果需要显式释放【例如循环】时可以自己创建AutoreleasePool否则一般不需要自己创建)。

常见面试题：

1. 自动释放池是什么时候创建的？什么时候销毁的？

• 创建，运行循环检测到事件并启动后，就会创建自动释放池
• 销毁：一次完整的运行循环结束之前，会被销毁

2. 以上代码是否有问题？如果有，如何解决？

for (long i = 0; i < largeNumber; ++i) {
    NSString *str = [NSString stringWithFormat:@"hello - %ld", i];
    str = [str uppercaseString];
    str = [str stringByAppendingString:@" - world"];
}

解决方法：引入自动释放池

• 1> 外面加自动释放池（快？）：能够保证for循环结束后，内部产生的自动释放对象，都会被销毁，需要等到 for 结束后，才会释放内存
• 2> 里面加自动释放池（慢？）：能够每一次 for 都释放产生的自动释放对象！

- (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event {
    NSLog(@"start");
    CFAbsoluteTime start = CFAbsoluteTimeGetCurrent();
    [self answer1];
    NSLog(@"外 %f", CFAbsoluteTimeGetCurrent() - start);
    start = CFAbsoluteTimeGetCurrent();
    [self answer2];
    NSLog(@"内 %f", CFAbsoluteTimeGetCurrent() - start);
}
- (void)answer1 {
    @autoreleasepool {
        for (long i = 0; i < largeNumber; ++i) {
            NSString *str = [NSString stringWithFormat:@"hello - %ld", i];
            str = [str uppercaseString];
            str = [str stringByAppendingString:@" - world"];
        }
    }
}
- (void)answer2 {
    for (long i = 0; i < largeNumber; ++i) {
        @autoreleasepool {
            NSString *str = [NSString stringWithFormat:@"hello - %ld", i];
            str = [str uppercaseString];
            str = [str stringByAppendingString:@" - world"];
        }
    }
}

• 实际测试结果，是运行循环放在内部的速度更快！
• 日常开发中，如果遇到局部代码内存峰值很高，可以引入自动释放池及时释放延迟释放对象