AutoReleasePool的实现机制2

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AutoreleasePoolPage的实现

AutoreleasePoolPage 是一个 C++ 中的类,它在 NSObject.mm 中的定义是这样的:

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 = 
#if PROTECT_AUTORELEASEPOOL
        PAGE_MAX_SIZE;  // must be multiple of vm page size
#else
        PAGE_MAX_SIZE;  // size and alignment, power of 2
#endif
    static size_t const COUNT = SIZE / sizeof(id);

    magic_t const magic;
    id *next;
    pthread_t const thread;
    AutoreleasePoolPage * const parent;
    AutoreleasePoolPage *child;
    uint32_t const depth;
    uint32_t hiwat;
};
  • magic 检查校验完整性的变量
  • next 指向新加入的autorelease对象
  • thread page当前所在的线程,AutoreleasePool是按线程一一对应的(结构中的thread指针指向当前线程)
  • parent 父节点 指向前一个page
  • child 子节点 指向下一个page
  • depth 链表的深度,节点个数
  • hiwat high water mark 数据容纳的一个上限
  • EMPTY_POOL_PLACEHOLDER 空池占位
  • POOL_BOUNDARY 是一个边界对象 nil,之前的源代码变量名是 POOL_SENTINEL哨兵对象,用来区别每个page即每个 AutoreleasePoolPage 边界* PAGE_MAX_SIZE = 4096, 为什么是4096呢?其实就是虚拟内存每个扇区4096个字节,4K对齐的说法。* COUNT 一个page里对象数

双向链表

AutoreleasePool并没有单独的结构,而是由若干个AutoreleasePoolPage以双向链表的形式组合而成的栈结构(分别对应结构中的parent指针和child指针)

image.png

parent和child就是用来构造双向链表的指针。parent指向前一个page, child指向下一个page。
一个AutoreleasePoolPage的空间被占满时,会新建一个AutoreleasePoolPage对象,连接链表,后来的autorelease对象在新的page加入。

objc_autoreleasePoolPush

image.png

每当自动释放池调用objc_autoreleasePoolPush时都会把边界对象放进栈顶,然后返回边界对象,用于释放。

atautoreleasepoolobj = objc_autoreleasePoolPush();

atautoreleasepoolobj就是返回的边界对象(POOL_BOUNDARY)

push实现如下:

void *objc_autoreleasePoolPush(void) {
    return AutoreleasePoolPage::push();
}

它调用AutoreleasePoolPage的类方法push:

static inline void *push() {
   return autoreleaseFast(POOL_BOUNDARY);
}

在这里会进入一个比较关键的方法autoreleaseFast,并传入边界对象(POOL_BOUNDARY):

static inline id *autoreleaseFast(id obj)
{
   AutoreleasePoolPage *page = hotPage();
   if (page && !page->full()) {
       return page->add(obj);
   } else if (page) {
       return autoreleaseFullPage(obj, page);
   } else {
       return autoreleaseNoPage(obj);
   }
}

上述方法分三种情况选择不同的代码执行:

  • 有 hotPage 并且当前 page 不满,调用 page->add(obj) 方法将对象添加至 AutoreleasePoolPage 的栈中
  • 有 hotPage 并且当前 page 已满,调用 autoreleaseFullPage 初始化一个新的页,调用 page->add(obj) 方法将对象添加至 AutoreleasePoolPage 的栈中
  • 无 hotPage,调用 autoreleaseNoPage 创建一个 hotPage,调用 page->add(obj) 方法将对象添加至 AutoreleasePoolPage 的栈中

最后的都会调用 page->add(obj) 将对象添加到自动释放池中。
hotPage 可以理解为当前正在使用的 AutoreleasePoolPage。