局部释放池

创建一个新的自动释放池的方法：
ARC下:

@autoreleasepool {
  Student *s = [[Student alloc] init];
}

这相当于MRC下：

NSAutoreleasePool *pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init;
Student *s = [[Student alloc] init];
[pool drain];

其中对象s会被加入到自动释放池，当ARC下代码执行到右大括号时（相当于MRC执行代码[pool drain];）会对池中所有对象依次执行一次release操作

等等，在ARC下我直接这样写：

{
  Student *s = [[Student alloc] init];
}

MRC下我直接这样写：

Student *s = [[Student alloc] init];
[s release];

效果和你用自动释放池是一样的啊，那我为什么要用这破玩意啊，还要初始化对象浪费时间浪费内存。

以上用到的Autoreleasepool叫做局部释放池，在特定场景下有其用处，后面会详细讲解。

Autoreleasepool使用场景

还记得MRC下这么一种情况吗：

@implementation Student
+ (instancetype)student {
    Student *student = [[Student alloc] init];
    return student;
}
@end

分析一下：student创建并持有对象，返回值对象引用计数为1
然后调用的地方：

Student *s = [Student student];

s一通快乐的使用，唯独最后忘记调用[s release];，然后对象引用计数始终是1内存泄漏，因为调用者认为我都没有对对象做retain操作，我不持有对象，你为什么让我释放对象，这不符合内存管理规则，崩溃了你负责啊？！不明白？请默念内存管理规则：

1. 自己生成的对象自己持有
2. 非自己生成的对象，自己也能持有
3. 不再需要自己持有的对象时必须释放
4. 自己不持有的对象无法释放

那要不这样写吧：

@implementation Student
+ (instancetype)student {
    Student *student = [[Student alloc] init];
    [student release];
    return student;
}
@end

分析一下：student创建并持有对象，对象引用计数为1，student释放对象，对象引用计数为0，对象释放，返回值对象为...哪他妈还有返回值对象啊对象被释放了

既然不能自己释放对象，也不能要求调用方用完对象之后释放，那该怎么办呢？这时候就可以看到使用Autoreleasepool的正确姿势了:

@implementation Student
+ (instancetype)student {
    Student *student = [[Student alloc] init];
    [student autorelease];
    return student;
}
@end

调用方：

    Student *s = [Student student];
    [s retain];
    // work
    [s release];

通过调用autorelease方法把释放对象的任务交给Autoreleasepool对象，当Autoreleasepool对象执行到[pool drain]方法的时候会对自动释放池中所有的对象执行一次release操作，然后+ (instancetype)student方法中创建的对象引用计数就会被-1了，如果引用计数变为0了，对象自然就释放了
调用方获取对象以后自己retain持有一下对象，防止使用期间对象被释放了，用完release释放一下

以上只是在MRC下自动释放的一种使用情形，在ARC时这种情形由编译器自动为我们加上__autorealeasing修饰符id __autorealeasing obj = [NSMutableArray array];，作用和MRC下调用autorelease方法一样，ARC 还有什么对象由 Autoreleasepool 管理呢，可以参看：引用计数带来的一次讨论

RunLoop释放池

看似很完美了，但是有没有想过我们直接调用autorelease方法就可以把释放对象的任务交给Autoreleasepool对象，Autoreleasepool对象从哪里来？Autoreleasepool对象又会在何时调用[pool drain]方法？

要解答以上两个问题，首先要了解NSRunLoop，可以看下ibireme 的 深入理解RunLoop,原话如下：

App启动后，苹果在主线程 RunLoop 里注册了两个 Observer，其回调都是 _wrapRunLoopWithAutoreleasePoolHandler()。

第一个 Observer 监视的事件是 Entry(即将进入Loop)，其回调内会调用 _objc_autoreleasePoolPush() 创建自动释放池。其 order 是-2147483647，优先级最高，保证创建释放池发生在其他所有回调之前。

第二个 Observer 监视了两个事件： BeforeWaiting(准备进入休眠) 时调用_objc_autoreleasePoolPop() 和 _objc_autoreleasePoolPush() 释放旧的池并创建新池；Exit(即将退出Loop) 时调用 _objc_autoreleasePoolPop() 来释放自动释放池。这个 Observer 的 order 是 2147483647，优先级最低，保证其释放池子发生在其他所有回调之后。

对于每一个Runloop运行循环，系统会隐式创建一个Autoreleasepool对象，+ (instancetype)student中执行autorelease的操作就会将student对象添加到这个系统隐式创建的
Autoreleasepool对象中——这回答了Autoreleasepool对象从哪里来

当Runloop执行完一系列动作没有更多事情要它做时，它会进入休眠状态，避免一直占用大量系统资源，或者Runloop要退出时会触发执行_objc_autoreleasePoolPop()方法相当于让Autoreleasepool对象执行一次drain方法，Autoreleasepool对象会对自动释放池中所有的对象依次执行依次release操作——这回答了Autoreleasepool对象又会在何时调用[pool drain]方法

子线程上的Autorelease

子线程默认不会开启 Runloop，那出现 Autorelease 对象如何处理？不手动处理会内存泄漏吗？

感觉比较难以回答，需要很细致的读过 Runtime 、Autoreleasepool 的源码才可以。我也是参考了 StackOverFlow 的回答：does NSThread create autoreleasepool automaticly now?。我再来简单阐述下，在子线程你创建了 Pool 的话，产生的 Autorelease 对象就会交给 pool 去管理。如果你没有创建 Pool ，但是产生了 Autorelease 对象，就会调用 autoreleaseNoPage 方法。在这个方法中，会自动帮你创建一个 hotpage（hotPage 可以理解为当前正在使用的 AutoreleasePoolPage，如果你还是不理解，可以先看看 Autoreleasepool 的源代码，再来看这个问题 ），并调用 page->add(obj)将对象添加到 AutoreleasePoolPage 的栈中，也就是说你不进行手动的内存管理，也不会内存泄漏啦！StackOverFlow 的作者也说道，这个是 OS X 10.9+和 iOS 7+ 才加入的特性。并且苹果没有对应的官方文档阐述此事，但是你可以通过源码了解。

嗯，这里是照抄的，只是为了给自己做个笔记
作者：Joy___
链接：//www.greatytc.com/p/f87f40592023
來源：简书
著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。

看个例子

要点一： 当AutoreleasePool出现嵌套的时候，在内层调用autorelease方法，会把对象添加到内层的AutoreleasePool对象生成的自动释放池里。具体实现可以看黑幕背后的Autorelease
要点二： 由于这个vc在loadView之后便add到了window层级上，所以viewDidLoad和viewWillAppear是在同一个runloop调用的。同样了解自黑幕背后的Autorelease
要点三：将对象放入自动释放池不会引起引用计数+1

在查资料是看到AutoreleasePool详解和runloop的关系中有如下实验代码：

@interface ViewController ()
@property (nonatomic, weak) NSString *string_weak;
@end
@implementation ViewController
- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    // 场景 1
    NSString *string = [NSString stringWithFormat:@"1234567890"];
    self.string_weak = string;
    NSLog(@"string: %@",self.string_weak);
    
    //场景 2
//    @autoreleasepool {
//        NSString *string = [NSString stringWithFormat:@"1234567890"];
//        _string_weak = string;
//    }
//    NSLog(@"string: %@",_string_weak);
    
    // 场景 3
//    NSString *string = nil;
//    @autoreleasepool {
//        string = [NSString stringWithFormat:@"1234567890"];
//        _string_weak = string;
//    }
//    NSLog(@"string: %@",self.string_weak);
}

- (void)viewWillAppear:(BOOL)animated {
    [super viewWillAppear:animated];
    NSLog(@"string: %@", self.string_weak);
}

- (void)viewDidAppear:(BOOL)animated {
    [super viewDidAppear:animated];
    NSLog(@"string: %@", self.string_weak);
}

@end

执行后打印结果为

// 场景 1
2018-05-27 00:58:17.791343+0800 原子操作[14045:1419769] string: 1234567890
2018-05-27 00:58:17.791570+0800 原子操作[14045:1419769] string: 1234567890
2018-05-27 00:58:17.794914+0800 原子操作[14045:1419769] string: (null)

// 场景 2
2018-05-27 00:59:00.764576+0800 原子操作[14063:1420728] string: (null)
2018-05-27 00:59:00.764798+0800 原子操作[14063:1420728] string: (null)
2018-05-27 00:59:00.767894+0800 原子操作[14063:1420728] string: (null)

// 场景 3
2018-05-27 00:59:30.974246+0800 原子操作[14079:1421468] string: 1234567890
2018-05-27 00:59:30.974407+0800 原子操作[14079:1421468] string: (null)
2018-05-27 00:59:30.977082+0800 原子操作[14079:1421468] string: (null)

原博是按照对象加入自动释放池会让对象引用计数+1解释，并且解释通了，但是请注意以下代码与打印（MRC下）：

+ (instancetype)student {
    Student *student = [[Student alloc] init];
    NSLog(@"创建后引用计数：%lu",(unsigned long)[student retainCount]);
    [student autorelease];
    NSLog(@"加入自动释放池后引用计数：%lu",(unsigned long)[student retainCount]);
    return student;
}
- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    Student *s = [Student student];
    NSLog(@"调用方获取到对象时引用计数：%lu",(unsigned long)[s retainCount]);
}

打印结果：

2018-05-27 01:05:32.839710+0800 MRC[14144:1427133] 创建后引用计数：1
2018-05-27 01:05:32.839825+0800 MRC[14144:1427133] 加入自动释放池后引用计数：1
2018-05-27 01:05:32.839929+0800 MRC[14144:1427133] 调用方获取到对象时引用计数：1

对象引用计数始终为1，加入自动释放池不会让引用计数+1，我开始是按照博客所说对象加入自动释放池会让对象引用计数+1的说法理解的，但是当看到这段代码的时候产生了疑惑：

@implementation Student
+ (instancetype)student {
    Student *student = [[Student alloc] init];
    [student autorelease];
    return student;
}
@end

将对象放入自动释放池是为了等下自动释放池能让对象执行一次release操作自动释放对象，让对象的引用计数在这个方法体内达到收支平衡，避免内存泄漏。Student *student = [[Student alloc] init];后对象引用计数为1，[student autorelease];后对象引用计数为2，当Runloop即将进入休眠时，释放自动释放池，student对象会被执行一次release操作，引用计数变为1，还是释放不了！所以将对象放入自动释放池不会引起引用计数+1

结合要点一二三，自己尝试解释场景1，2，3吧

不过以上实验代码说明了我们可以手动干预Autorelease对象的释放时机，利用这个我们就可以利用局部释放池做些事情了

局部释放池的应用

看下边这段代码：

for (int i = 0; i < largeNumber; i++) { 
    NSString *str = [NSString stringWithFormat:@"hello -%04d", i];
    str = [str stringByAppendingString:@" - world"]; 
}

要点：

• [NSString stringWithFormat:@"hello -%04d", i]方法创建的对象会加入到自动释放池里，对象的释放权交给了RunLoop 的释放池
• RunLoop 的释放池会等待Runloop即将进入睡眠或者即将退出的时候释放一次
• for循环中线程一直在做事情，Runloop不会进入睡眠

综上：
上边的代码for循环生成的NSString对象会无法及时释放，造成瞬时内存占用过大

解决办法，每次循环时都手动创建一个局部释放池，及时创建，及时释放，这样NSString对象就会及时得到释放

    for (int i = 0; i < largeNumber; i++) {
        @autoreleasepool {
            NSString *str = [NSString stringWithFormat:@"hello -%04d", i];
            str = [str stringByAppendingString:@" - world"];
        }
    }

在for循环大量使用imageNamed:之类的方法生成UIImage对象可能是个更要命的事情，内存随时可能因为占用过多被系统杀掉。
这种情况下利用Autoreleasepool可以大幅度降低程序的内存占用。偷一张土土哥博客的图来说明：

image.png

黑幕背后的Autorelease

我这里只是了解了Autorelease做的事情，具体到代码级别是怎么做的，以及Autorelease是怎样的数据结构可以看这里：黑幕背后的Autorelease

iOS 内存管理 —— MRC & ARC
各个线程 Autorelease 对象的内存管理
NSRunloop,runloop,autoReleasePool和thread的关系理解
RunLoop和autorelease的一道面试题
@autoreleasepool-内存的分配与释放