iOS程序的main()函数我们都很熟悉，在函数入口处有一个自动释放池autoreleasepool，今天我们从这里开始探究autoreleasepool究竟是何方神圣😏
int main(int argc, char * argv[]) {
@autoreleasepool {
NSLog(@"Hello, AutoreleasePool!");
return UIApplicationMain(argc, argv, nil, NSStringFromClass([AppDelegate class]));
}
}借助clang转换为C++代码实现main.cpp文件，窥探一下这个main()函数：
int main(int argc, char * argv[]) {
/* @autoreleasepool */ { __AtAutoreleasePool __autoreleasepool;
NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders__6_s9x0n6313d99yqk5pltzp6ym0000gn_T_main_301f30_mi_0);
return UIApplicationMain(argc, argv, __null, NSStringFromClass(((Class (*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)objc_getClass("AppDelegate"), sel_registerName("class"))));
}
}发现@autoreleasepool对应的是一个__AtAutoreleasePool类型的变量__autoreleasepool；在main.cpp文件中找到__AtAutoreleasePool的定义如下：
struct __AtAutoreleasePool {
__AtAutoreleasePool() {atautoreleasepoolobj = objc_autoreleasePoolPush();}
~__AtAutoreleasePool() {objc_autoreleasePoolPop(atautoreleasepoolobj);}
void * atautoreleasepoolobj;
};可见__AtAutoreleasePool是一个C++结构体，在C++中结构体类似我们iOS中的“类”这个概念，结构体里面有两个与结构体同名的函数__AtAutoreleasePool()、 ~__AtAutoreleasePool()分别称之为构造函数和析构函数，他们分别在结构体创建和销毁的时候调用，功能类似于iOS中的- (void)init - (void)dealloc。
因此__autoreleasepool对象一创建就会调用objc_autoreleasePoolPush();，销毁的时候则调用objc_autoreleasePoolPop(atautoreleasepoolobj);，知道了这些，我们沿着objc_autoreleasePoolPush(); objc_autoreleasePoolPush();这两个函数的实现继续往下看就好了（从哪里看？可以从苹果开源的objc源码中获取）。
我将源码中相关调用函数摘抄如下(不摘抄怎么叫“读源码”呢🙄)：
void *_objc_autoreleasePoolPush(void)
{
return objc_autoreleasePoolPush();
}
void *objc_autoreleasePoolPush(void)
{
return AutoreleasePoolPage::push();
}
static inline void *push()
{
id *dest;
if (DebugPoolAllocation) {
// Each autorelease pool starts on a new pool page.
dest = autoreleaseNewPage(POOL_BOUNDARY);
} else {
dest = autoreleaseFast(POOL_BOUNDARY);
}
assert(dest == EMPTY_POOL_PLACEHOLDER || *dest == POOL_BOUNDARY);
return dest;
}
id *autoreleaseNewPage(id obj)
{
AutoreleasePoolPage *page = hotPage();
if (page) return autoreleaseFullPage(obj, page);
else return autoreleaseNoPage(obj);
}
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);
}
}泛看下来，这其中涉及到一个重要的类AutoreleasePoolPage，从源码中发现AutoreleasePoolPage有以下7个成员及一些内部函数(已省略)：
- 每个AutoreleasePoolPage对象占用4096字节内存，除了用来存放它内部的成员变量，剩下的空间用来存放autorelease对象的地址。
- 所有的AutoreleasePoolPage对象通过双向链表的形式连接在一起。
autoreleasePool以autoreleasePoolPage为单位进行展开的，因为每一个autoreleasePoolPage只有4096byte，如果自动释放池中的对象太多就需要分页(n个autoreleasePoolPage)存储。当开启一个自动释放池的时候，执行push()函数中autoreleaseNewPage(POOL_BOUNDARY);，将一个POOL_BOUNDARY入栈自动释放池并返回POOL_BOUNDARY在池中指针。(POOL_BOUNDARY是一个系统定义的宏，其定义为# define POOL_BOUNDARY nil)。自动释放池结束的时候调用pop(void ctxt)函数，同时传入这个POOL_BOUNDARY地址，这个时候会从最后一个进栈的对象开始发送release消息，直到遇到这个POOL_BOUNDARY。自动释放池内部可以多层嵌套，形如下面这样（demo运行环境为MRC*）：
多层嵌套之后push()也会多次调用并将POOL_BOUNDARY压入栈中，每次返回一个新的存放POOL_BOUNDARY的指针，每一个push()都有与之对应的pop(void *ctxt)函数。
demo中选择了4层@autoreleasepool，借助系统函数void _objc_autoreleasePoolPrint(void);可以获取释放池的状态。我们看到自动释放池中有7个待释放的对象，其中__NSArray与__NSSetI是系统的，最后一个TestObject是我们自己创建的，中间四个POOL对象就是创建4个池子后调用4次push()函数，每次push()之后都会将一个POOL_BOUNDARY压入池子中的对象。
既然池子中的对象在池子结束的时候就会被释放，那对于日常的应用，只要程序不异常退出，main函数就会一直在运行，@autoreleasepool也就不会结束，那程序中的那么多函数中局部变量怎么释放的呢？显然不是依赖于main()中的自动释放池。
