ARC下`release`方法的奥秘揭开

2023-06-23 15:16:36

在 ARC 环境下，release 方法的深入理解：内存管理的关键

摘要

在 Apple 的自动引用计数 (ARC) 内存管理系统中，release 方法扮演着至关重要的角色。它负责释放对象占用的内存空间，防止内存泄漏。深入理解 release 方法的实现细节对于开发人员至关重要，可以优化代码性能并避免潜在的内存管理问题。

release 方法的定义和实现

release 方法的原型如下：

- (void)release;

当对象不再需要时，通过调用 release 方法即可释放其所占用的内存空间。

release 方法的实现涉及多个底层机制，包括：

引用计数： 每个对象都有一个引用计数，表示该对象被引用了多少次。
tagged pointer： 一种特殊的指针，将对象的引用计数和 isa 指针存储在一个 32 位整数中。
isa 优化： 当对象的引用计数为 1 时，isa 指针的最低位存储对象的引用计数。

release 方法的具体实现步骤如下：

判断是否为 tagged pointer，如果是，直接返回。
判断是否有优化，如果没有，则直接操作散列表，使引用计数 -1。
判断引用计数是否为 0，如果是，则执行 dealloc 流程。
若 isa 有优化，则对象的 isa 位存储的引用计数减一，并判断是否向下溢出。如果是，将 isa 指针修改为旧值，并更新散列表中的引用计数。

代码示例

- (void)dealloc {
  // 释放对象占用的内存空间
  NSLog(@"%@ 销毁", self);
  [super dealloc];
}

- (void)release {
  // 获取对象的引用计数
  int32_t *ptr = (int32_t *)self;
  int32_t old = *ptr;

  // 如果引用计数为 0，直接返回
  if (*ptr == 0) {
    return;
  }

  // 如果 isa 优化，则直接减一引用计数
  if (old & 0x1) {
    *ptr = old - 1;
    return;
  }

  // 如果引用计数不为 0，则需要更新散列表中的引用计数
  // 获取散列表中的引用计数
  int32_t *refCount = (int32_t *)*ptr;

  // 减一引用计数
  *refCount = *refCount - 1;

  // 判断引用计数是否为 0
  if (*refCount == 0) {
    // 如果引用计数为 0，则释放对象占用的内存空间
    free(self);
  }
}