文章也同时在简书更新

引言

OC对象的生命周期取决于引用计数，我们有两种方式可以释放对象：一种是直接调用release释放；另一种是调用autorelease将对象加入自动释放池中。自动释放池用于存放那些需要在稍后某个时刻释放的对象。

本文将介绍自动释放池的原理和使用场景，并结合一道据说是优酷iOS的笔试题来举例说明自动释放池的妙用。

更多关于iOS内存管理的文章已经汇总至：深入总结iOS内存管理。

自动释放池的创建

如果没有自动释放池而给对象发送autorelease消息，将会收到控制台报错。但一般我们无需担心自动释放池的创建问题。

我们的Mac以及iOS系统会自动创建一些线程，例如主线程和GCD中的线程，都默认拥有自动释放池。每次执行 “事件循环”(event loop)时，就会将其清空，这一点非常重要，请务必牢记！ 关于事件循环，其涉及到runloop，可以看这篇文章：深入理解RunLoop。

因此我们一般不需要手动创建自动释放池，通常只有一个地方需要它，那就是在main()函数里，如下：

int main(int argc, char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        return UIApplicationMain(argc, argv, nil, NSStringFromClass([AppDelegate class]));
    }
}

这个main()函数里面的池并非必需。因为块的末尾是应用程序的终止处，即便没有这个自动释放池，也会由操作系统来释放。但是这些由UIApplicationMain函数所自动释放的对象就没有池可以容纳了，系统会发出警告。因此，这里的池可以理解成最外围捕捉全部自动释放对象所用的池。

@autoreleasepool的作用

大家可以先看一下下面的iOS笔试题的第5题(修改代码的错误)，如下图：

这段代码问题在哪里呢？题目的解答请继续阅读。笔者先给一个提示：与内存的释放有关。

现考虑如下代码：

1
2
3

for (int i = 0; i < 10000; i++) {
	[self doSthWith:object];
}

这段代码和笔试题关键部分大同小异。如果“doSthWith:”方法要创建一个临时对象，那么这个对象很可能会放在自动释放池里。笔试题中最后stringByAppendingString方法很有可能属于上述的方法。因此如果涉及到了自动释放池，那么问题也应该就出在上面。

注意：即便临时对象在调用完方法后就不再使用了，它们也依然处于存活状态，因为目前它们都在自动释放池里，等待系统稍后进行回收。但自动释放池却要等到该线程执行下一次事件循环时才会清空，这就意味着在执行for循环时，会有持续不断的新的临时对象被创建出来，并加入自动释放池。要等到结束for循环才会释放。在for循环中内存用量会持续上涨，而等到结束循环后，内存用量又会突然下降。

而如果把循环内的代码包裹在“自动释放池”中，那么在循环中自动释放的对象就会放在这个池，而不是在线程的主池里面。如下：

for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
        @autoreleasepool {
            NSString *str = @"abc";
            str = [str lowercaseString];
            str = [str stringByAppendingString:@"xyz"];
        }        
}

新增的自动释放池可以减少内存用量，因为系统会在块的末尾把这些对象回收掉。而上述这些临时对象，正在回收之列。

自动释放池的机制就像“栈”。系统创建好池之后，将其压入栈中，而清空自动释放池相当于将池从栈中弹出。在对象上执行自动释放操作，就等于将其放入位于栈顶的那个池。

实验验证

我们可以通过实验进行验证。新建工程加入上述代码，并关闭ARC(不然是看不到区别的)。

在未添加autoreleasepool时，我们的堆内存实时分配情况如下图：

大家可以看到Persistent Bytes不断增加，到达100W次的创建峰值后(出for循环)开始逐步释放。因此图像是一个向上凸的曲线。

而在加入autoreleasepool后，我们看到如下的曲线：

可以发现尽管字符串在不断地创建，但由于得到了及时的释放，堆内存始终保持在一个很低的水平。

其他注意点

@autoreleasepool语法还有一个好处，就是可以避免无意间误用那些在清空池之后已被系统回收的对象，例如：

@autoreleasepool {
	id obj = [self createObject];
}
[self useObject:obj];

上述代码在编译时就会基于错误警告，因为obj出了自动释放池就不可用了。

@autoreleasepool小结

自动释放池排布在栈中，对象受到autorelease消息后，系统将其放入栈顶的池里。
合理运用自动释放池，可以降低程序的内存峰值。

微信公众号

第一时间获取最新内容，欢迎关注微信公众号：「洛斯里克的大书库」。