关于对iOS中自动释放池autoreleasepool的一些理解

因为现在大家都在使用ARC模式下进行编程，一个很重要的问题也是最容易被大家所忽视的问题就是自动释放池，大部分程序员尤其是刚入行的都只是知道有这么一个东西，但具体是什么，工作的原理是什么，在什么时候使用它都一概不知。所以写一篇文章，记录一下个人对自动释放池的一些理解。

我们新建一个OC项目，在main函数中可以看到这么一串代码：

int main(int argc, char * argv[]) {

@autoreleasepool {

return UIApplicationMain(argc, argv, nil, NSStringFromClass([AppDelegate class]));

}

}

其中就引用了一个自动释放池。其实，自动释放池@autoreleasepool{}在系统中所编译的代码为：

1.void *ctx = objc_autoreleasepoolPush();     //创建一个无类型指针的哨兵对象

2.执行@autoreleasepool{}中对应{}里所书写的代码

3.执行objc_autoreleasepool(ctx);//释放哨兵对象所分隔区域内所有对象的引用计数

由以上可以看出，autoreleasepool工作的原理就是一个压栈，一个出栈，push方法创建哨兵对象作为标记，pop操作作批量引用计数释放的工作。

介绍完大概代码的原理之后说一下一个比较官方的对于autoreleasePool的总结吧。

autoreleasepool是以栈为节点，通过双向链表的形式组合而成的，autoreleasepool是与线程一一对应的。

那么什么是双向链表呢，双向链表的单位是节点，从头结点开始一直到尾节点，每一个节点都会有一个父指针和子指针，父指针指向前一个节点，子指针指向后一个节点，而头节点的父指针指向NULL，尾节点的子指针指向NULL。这样就把栈空间通过双向链表的形式连接起来了。

而autoreleasepoolPage就是双链链表中每一个节点的长度了，可以说，autoreleasepoolPage把栈空间中一些大小的空间分割成一个个单位，称为节点，然后通过双向链表的形式连接起来，这就成了一个整体的autoreleasepool的结构了。

在AutoreleasePool中有四个变量分别是：1.id *next一个id类型的指针，指向的是下一个可存储对象的位置，2.AutoreleasepoolPage* const parent;这就是当前page父节点page的地址指针。3.AutoreleasepoolPage* child，同理，是子节点表地址的指针。4.pthread_t const thread;这个变量中就记录了线程的情况，所以说自动释放池是与线程一一对应的关系。

在介绍了自动释放池整体结构之后，接下来就说自动释放池关大象的三个步骤：

一、把冰箱门打开

调用objc_autoreleasepoolPush()方法，在当前autoreleasepoolPage中的next指针位置创建一个为nil的哨兵对象，随后将next指针的位置指向下一个内存地址。

二、把大象关进去

第二步就是执行代码了，在自动释放池范围内的代码被执行，给逐个对象调用[object autorelease]方法。其实在autorelease方法内部实现的步骤为：1.判断next指针是否已经在栈顶了，如果是，则增加一个栈节点到链表上，随后增加一个对象到新的栈节点链表中，如果不是的话则在next指针所指的位置添加一个调用autorelease方法的对象。

三、把冰箱门关上（其实是把大象取出来）

第三部就是执行objc_autoreleasepoolPop()方法,该方法会根据传入的哨兵对象找到对应的内存位置，然后根据哨兵对象的位置给上次push后添加的对象依次发送release消息，然后回退next指针到正确的位置。

以上三个步骤就是在autorelease自动释放池中进行的操作，也是这三个步骤构成了自动释放池。

所以总结一下，main函数中的autoreleasepool是在runloop结束的时候调用objc_autoreleasepoolPop的方法的，多层嵌套的autoreleasepool其实就是在栈中多次插入哨兵对象，而在我们开发的过程中，通过for循环加载一些占用内存较大的对象时可以嵌套使用autoreleasepool，在这些对象使用完毕的时候及时被释放掉，这样就不会造成内存过大或过多浪费的情况啦~

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