iOS与OC X多线程和内存管理(二)---ARC的实现

在终端cd到文件目录，clang -S ***.m，取得程序汇编输出，结合objc4库(https://opensource.apple.com/tarballs/objc4/)的源代码可以更多的了解具体实现。这个有兴趣的可以试一下，我看汇编语言是懵逼的。。。
以下为模拟器模拟代码只是为了更好的理解ARC的实现规则。
一：__strong，持有对象
1.如下使用alloc/new/copy/mutableCopy之类生成并持有对象的方法

{
    id __strong obj = [[NSArray alloc] init];
}

{
    /* 编译器模拟代码 */
    id obj = obj_msgSend(NSObject,@selector(alloc));
    objc_msgSend(obj,@selector(init));
    objc_release(obj);//变量作用域结束时release
}

2.使用非自己生成，但持有对象的方法

{
    id __strong obj = [NSArray array];
}

{
    /* 编译器模拟代码 */
    id obj = obj_msgSend(NSObject,@selector(array));
    objc_retainAutoreleaseedReturnValue(obj);//retain一个作为返回值的并且注册到autoreleasepool中的对象
    objc_release(obj);//变量作用域结束时release
}

+(NSArray *)array中的实现

+ (NSArray *)array
{
    return [[NSArray alloc] init];
}

+ (id)array
{
    /* 编译器模拟代码 */
    id *obj = obj_msgSend(NSArray,@selector(alloc));
    objc_msgSend(ay,@selector(init));
    return objc_autoreleaseReturnValue(ay);//将返回值注册到autoreleasepool中
}

但是如果每次这样都往autoreleasepool中注册对象，会造成autoreleasepool中对象过多，而且无意义。所以编译器会有一次优化，objc_retainAutoreleaseedReturnValue和objc_autoreleaseReturnValue一般是成对出现的。objc_autoreleaseReturnValue会检查该函数的调用方的执行列表，如果函数的调用方在调用函数后紧接着调用objc_retainAutoreleaseedReturnValue函数，就不会将返回的对象注册到autoreleasepool中，而是直接传递到函数的调用方。

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二：__weak，不持有对象，并且在对象释放后自动置为nil；使用__weak修饰的变量，会将对象注册到autoreleasepool中。
1.赋值伪代码

{
    id __weak obj1 = obj;
}

{
    /* 编译器的模拟代码 */
    id obj1;
    objc_initWeak(&obj1,obj);
    objc_destroyWeak(&obj1);
}

其中objc_initWeak的实现模拟代码如下：

{
    obj1 = 0;//先将变量初始化为0
    objc_storeWeak(&obj1,obj);//赋值
}

其中objc_destoryWeak的实现模拟代码如下：

{
    objc_storeWeak(&obj1,0);
}

objc_storeWeak(&obj1,obj)函数将第二参数的赋值对象的地址作为键值，将第一参数的附有__weak修饰的变量的地址注册到weak表中，如果第二参数为0，则把变量的地址从weak表中删除
2.weak表
weak是一个哈希表，键是对象的地址，值是指向对象的用__weak修饰的变量的地址，并且值可以是多个变量的地址。
当对象引用计数为0时，会被释放，走-(void)dealloc方法，在dealloc方法中，会对weak表进行操作；
①从weak表中获取释放对象的地址为键值的value
②取出包含在value中的所有以__weak修饰的变量的地址，赋值为nil
③从weak表中删除key和value
3.使用__weak的变量会先把对象注册到autoreleasepool中

{
    id __weak obj1 = obj;
    NSLog(@"%@",obj1);
}

{
    /* 编译器的模拟代码 */
    id obj1;
    objc_initWeak(&obj1,obj);
    id temp = objc_loadWeakRetained(&obj1);
    objc_autorelease(temp);
    NSLog(@"%@",obj1);
    objc_destoryWeak(&obj1);
}

注：如果要大量的使用__weak修饰的变量，会在autoreleasepool中注册大量对象，为了防止autoreleasepool中的对象大量增加，可以先将__weak的对象赋值为__strong之后再使用。可以用eg：

{
    id __weak obj1 = obj;
    NSLog(@"%@",obj1);
    NSLog(@"%@",obj1);
    NSLog(@"%@",obj1);
    NSLog(@"%@",obj1);
    NSLog(@"%@",obj1);
    NSLog(@"%@",obj1);
    NSLog(@"%@",obj1);
    NSLog(@"%@",obj1);
    NSLog(@"%@",obj1);
    NSLog(@"%@",obj1);
    NSLog(@"%@",obj1);
}

可以使用一个__strong来代替

{
    id __weak obj1 = obj;
    id __strong obj2 = obj1;
    NSLog(@"%@",obj2);
    NSLog(@"%@",obj2);
    NSLog(@"%@",obj2);
    NSLog(@"%@",obj2);
    NSLog(@"%@",obj2);
    NSLog(@"%@",obj2);
    NSLog(@"%@",obj2);
    NSLog(@"%@",obj2);
    NSLog(@"%@",obj2);
    NSLog(@"%@",obj2);
    NSLog(@"%@",obj2);
}

三：__autoreleasing，注册到autoreleasepool中
ARC中可以通过@autoreleasepool创建自动autoreleasepool。autoreleasepool通过push创建自动释放池和pop释放池中对象和池

@autoreleasepool {
        id __autoreleasing obj = [[NSObject alloc] init];
    }

/* 编译器的模拟代码 */
id pool = objc_autoreleasepoolPush();
id obj1 = obj_msgSend(NSObject,@selector(alloc));
objc_msgSend(obj1,@selector(init));
objc_autorelease(obj1);
objc_autoreleasepoolPop(pool);