AutoreleasePool实现
本文中所讲都是基于ARC下的。
在ARC下使用autorelease的场景一般是这样的：
场景1
@autoreleasepool {
ObjectA *obj = [ObjectA objectA];
[obj xxx];
}
经过编辑器处理后生成如下代码：
void *pool = objc_autoreleasePoolPush();
ObjectA *obj = [[ObjectA alloc] init];//这里是为了方便理解才这么写的
objc_autoreleaseReturnValue(obj);
objc_retainAutoreleasedReturnValue(obj);
[obj xxx];
objc_autoreleasePoolPop(pool);
如果嵌套使用autorelease时如下场景：
场景2
@autoreleasepool {
ObjectA *obj = [ObjectA objectA];
[obj xxx];
@autoreleasepool {
ObjectB *objB = [ObjectB objectB];
[objB xxx];
}
}
经过编译器处理如下：
void *pool = objc_autoreleasePoolPush();
ObjectA *obj = [[ObjectA alloc] init];//这里是为了方便理解才这么写的
objc_autoreleaseReturnValue(obj);
objc_retainAutoreleasedReturnValue(obj);
[obj xxx];
void *poolB = objc_autoreleasePoolPush();
ObjectB *objB = [[ObjectB alloc] init];//这里是为了方便理解才这么写的
objc_autoreleaseReturnValue(objB);
objc_retainAutoreleasedReturnValue(objB);
[objB xxx];
objc_autoreleasePoolPop(poolB);
objc_autoreleasePoolPop(pool);
现在看下objc_autoreleasePoolPush、objc_autoreleasePoolPop和objc_autoreleaseReturnValue 的源码实现：
void *objc_autoreleasePoolPush(void)
{
return AutoreleasePoolPage::push();
}
void objc_autoreleasePoolPop(void *ctxt)
{
AutoreleasePoolPage::pop(ctxt);
}
//这里做了简化处理 只是分析autoreleasepool的实现
id objc_autoreleaseReturnValue(id obj)
{
return AutoreleasePoolPage::autorelease(obj);
}
从以上三个函数的源码可见，autoreleasepool的实现是依赖于AutoreleasePoolPage。
下面就主要来看下AutoreleasePoolPage 具体是做什么的。
AutoreleasePoolPage
数据结构（简化版）
class AutoreleasePoolPage
{
# define EMPTY_POOL_PLACEHOLDER ((id*)1)
# define POOL_BOUNDARY nil
static pthread_key_t const key = AUTORELEASE_POOL_KEY;
static uint8_t const SCRIBBLE = 0xA3; // 0xA3A3A3A3 after releasing
static size_t const SIZE = 4096; //4k
id *next;
pthread_t const thread;
AutoreleasePoolPage * const parent;
AutoreleasePoolPage *child;
}
EMPTY_POOL_PLACEHOLDER这个说明如果当前没有page，那么将该变量设置为当前page。
TLS(Thread Local Storage)：线程本地存储
thread这个变量说明AutoreleasePoolPage和线程是一一对应的，也就是说一个线程里面只有一个AutoreleasePoolPage，如果该线程中使用的autorelease对象很多超出了一个page的范围，那么parent和child就该上场了，下面会详细说明。
至于如何从当前线程中获得对应的page，这里就用到了key这个变量以及TLS技术。主要用到了以下函数：
pthread_key_create
pthread_get_specific
pthread_set_specific
详细使用说明可以自行查阅相关文档。
执行过程
这里会用图片的形式说明。
场景1
AutoreleasePoolPage初始内存图如下：
void *pool = objc_autoreleasePoolPush();内存结构如下图：
objc_autoreleaseReturnValue(obj);内存结构如下图：
执行完第3步之后，obj已经加到了AutoreleasePoolPage中了，如果还有其他autorelease对象也是通过这种方式加进去的，即：将当前对象放到next所指的区域，然后next++。
-
objc_retainAutoreleasedReturnValue(obj);就是简单的将对象retain。不过多解释。 -
objc_autoreleasePoolPop(pool);就是将next指针做自减操作，然后将对象释放，并将next所指的地址用0xa3填充，一直到next == pool为止。现在的内存结构图和第2步的是一样的了。
场景2
执行过程和场景一过程类似，只是多了一个嵌套。现在就分析下嵌套是怎么回事。看下图：
在上图中当嵌套的autorelease执行完之后，next指针就会指向0xa1a2a3a4的地址。
parent child
当AutoreleasePoolPage满了以后，再添加autorelease对象时就需要重新创建一个AutoreleasePoolPage的对象了，并将新创建的parent指向现在的page，当前page的child指向新创建的page。然后pop时和上面的逻辑一样。
结束
该分析比较简单，只是把autorelease的大致流程介绍了下，希望可以通过该文章对autorelease有个比较浅显的认识和理解，至于更加深入的理解还是多看源码比较好。而且还可以从中学到一些好的算法和技术。比如：poolpage是如何管理parent和child中的poolpage对autorelease对象的添加和释放的。相信你看完之后会觉得解法很新奇。