ARC 有趣的东西 1

内容主要来自http://www.galloway.me.uk/2012/01/a-look-under-arcs-hood-episode-1/ 里面加入了一点点自己的吐槽和理解

已经有很久很久没有写一些 under the hood 的东西了, 好久没有学习新的技术了, 不说废话了. ARC 是编译器的技术, 不知道为什么, 我对编译器增加额外代码有着非常大的恐惧, 是因为和C++ 相关么? 不知道, anyway ARC 的确帮我这样的码农减少了工作量, 对于一向懒惰的我来说, 我还是更倾向于省事.

在之前写block 的时候, 有些好奇的家伙们问我,是怎么发现编译器增加代码的. 这个其实很简单, 就是看一些文档了,但是总是有些人比较好奇编译器到底做了什么,不想理所当然的接受.

先瞅瞅我们的测试函数 test_arc.m

@interface ClassA : NSObject
@interface ClassA : NSObject
{
	NSNumber *_foo;
}
@property (nonatomic, retain) NSNumber *foo = _foo;
@end

@implementation ClassA

@synthesize foo;

- (void)changeFooDirect:(NSNumber*)inFoo {
    _foo = inFoo;
}

- (void)changeFooSetter:(NSNumber*)inFoo {
    self.foo = inFoo;
}

- (NSNumber*)newNumber {
    return [[NSNumber alloc] initWithInt:10];
}

- (NSNumber*)getNumber {
    return [[NSNumber alloc] initWithInt:10];
}

@end

　　Mac 环境比较让人dt, 安装Xcode 后 安装Command Line Tools 否则, 会遇到各种各样的问题. 首先关闭ARC

clang -isysroot /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Platforms/iPhoneOS.platform/Developer/SDKs/iPhoneOS6.1.sdk/ -arch armv7 -fno-objc-arc -O3 -S -o test_arc.s test_arc.m


这个是开启ARC的命令

clang -isysroot /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Platforms/iPhoneOS.platform/Developer/SDKs/iPhoneOS6.1.sdk/ -arch armv7 -fobjc-arc -O3 -S -o test_arc_on.s test_arc.m


让我们先看一下 changeFooDirect 在没有开启arc时的样子, 当然, 如果有人和我一起工作,敢写出这样的代码, 肯定会让我喷的体无完肤的: )

.align	2
.code	16                      @ @"\01-[ClassA changeFooDirect:]"
.thumb_func	"-[ClassA changeFooDirect:]"
"-[ClassA changeFooDirect:]":
@ BB#0:
	movw	r1, :lower16:(_OBJC_IVAR_$_ClassA.foo-(LPC0_0+4))
	movt	r1, :upper16:(_OBJC_IVAR_$_ClassA.foo-(LPC0_0+4))
LPC0_0:
	add	r1, pc
	ldr	r1, [r1]
	str	r2, [r0, r1]
	bx	lr

　　

这里可以看出, 只是简单的覆盖变量, 没有retain release, 非常容易产生内存问题. 再看一下 changeFooDirect 开启ARC后的样子

 

.align	2
.code	16                      @ @"\01-[ClassA changeFooDirect:]"
.thumb_func	"-[ClassA changeFooDirect:]"
"-[ClassA changeFooDirect:]":
@ BB#0:
	push	{r4, r7, lr}
	mov	r4, r0							
	mov	r0, r2
	add	r7, sp, #4
	blx	_objc_retain
	movw	r1, :lower16:(_OBJC_IVAR_$_ClassA._foo-(LPC0_0+4))
	movt	r1, :upper16:(_OBJC_IVAR_$_ClassA._foo-(LPC0_0+4))
LPC0_0:
	add	r1, pc							
	ldr	r2, [r1]			//r2 = 变量foo在类实例中的偏移量
	ldr	r1, [r4, r2]			//r4 = self 这句的意思就是 r1 = foo;
	str	r0, [r4, r2]			//r0 表示参数inFoo, 这里相当于_foo = inFoo;
	mov	r0, r1				
	pop.w	{r4, r7, lr}			
	b.w	_objc_release			//release ro的变量 也就是 _foo

　　

这里我们可以看出, ARC retain 新变量, 然后release 旧的变量, 而这个正是我们想要的结果.这段坑爹的代码在ARC下是可以正确运行的

这里我再次声明一下, 类似changeFooDirect 这样的代码 只是用于研究, 访问类实例成员变量时都应该使用property方法而不是直接访问或是修改

changeFooSetter 这里我们看到无论是否开启ARC 生成的代码都是一样的.调用自动生成的setter 方法

.align	2
.code	16                      @ @"\01-[ClassA changeFooSetter:]"
.thumb_func	"-[ClassA changeFooSetter:]"
"-[ClassA changeFooSetter:]":
@ BB#0:
	movw	r1, :lower16:(L_OBJC_SELECTOR_REFERENCES_-(LPC1_0+4))
	movt	r1, :upper16:(L_OBJC_SELECTOR_REFERENCES_-(LPC1_0+4))
LPC1_0:
	add	r1, pc
	ldr	r1, [r1]
	b.w	_objc_msgSend

　　然后我们再看看getNumber 函数 开启ARC后的代码

.align	2
.code	16                      @ @"\01-[ClassA getNumber]"
.thumb_func	"-[ClassA getNumber]"
"-[ClassA getNumber]":
@ BB#0:
push	{r7, lr}
movw	r0, :lower16:(L_OBJC_SELECTOR_REFERENCES_2-(LPC3_0+4))
mov	r7, sp
movt	r0, :upper16:(L_OBJC_SELECTOR_REFERENCES_2-(LPC3_0+4))
movw	r2, :lower16:(L_OBJC_CLASSLIST_REFERENCES_$_-(LPC3_1+4))
movt	r2, :upper16:(L_OBJC_CLASSLIST_REFERENCES_$_-(LPC3_1+4))
LPC3_0:
add	r0, pc
LPC3_1:
add	r2, pc
ldr	r1, [r0]
ldr	r0, [r2]
blx	_objc_msgSend
movw	r1, :lower16:(L_OBJC_SELECTOR_REFERENCES_4-(LPC3_2+4))
movs	r2, #10
movt	r1, :upper16:(L_OBJC_SELECTOR_REFERENCES_4-(LPC3_2+4))
LPC3_2:
add	r1, pc
ldr	r1, [r1]
blx	_objc_msgSend
pop.w	{r7, lr}
b.w	_objc_autoreleaseReturnValue               //如果没有开启ARC 则没有 _objc_autoreleaseReturnValue

　　

关于_objc_autoreleaseReturnValue 也有很多有趣的事情, 如果把这个家伙简单的理解成autorelease就大错特错了, 编译器会对这些做优化, 减少一些无谓的retain release 来提高代码效率

newNumber 和我们想的也一样, 在开启ARC的时候, 并没有增加 类似autorelease 的函数, 而是将retain count 保持为1.

如果是普通的临时变量又是什么样子呢?

- (void)test
{
		NSNumber *test = [[NSNumber alloc] initWithInt:1];

		NSLog(@"%@", test);
}

　　

.align	2
.code	16                      @ @"\01-[ClassA test]"
.thumb_func	"-[ClassA test]"
"-[ClassA test]":
@ BB#0:
push	{r4, r7, lr}
movw	r0, :lower16:(L_OBJC_SELECTOR_REFERENCES_2-(LPC4_0+4))
add	r7, sp, #4
movt	r0, :upper16:(L_OBJC_SELECTOR_REFERENCES_2-(LPC4_0+4))
movw	r2, :lower16:(L_OBJC_CLASSLIST_REFERENCES_$_-(LPC4_1+4))
movt	r2, :upper16:(L_OBJC_CLASSLIST_REFERENCES_$_-(LPC4_1+4))
LPC4_0:
add	r0, pc
LPC4_1:
add	r2, pc
ldr	r1, [r0]
ldr	r0, [r2]
blx	_objc_msgSend
movw	r1, :lower16:(L_OBJC_SELECTOR_REFERENCES_4-(LPC4_2+4))
movs	r2, #1
movt	r1, :upper16:(L_OBJC_SELECTOR_REFERENCES_4-(LPC4_2+4))
LPC4_2:
add	r1, pc
ldr	r1, [r1]
blx	_objc_msgSend
mov	r4, r0
movw	r0, :lower16:(L__unnamed_cfstring_-(LPC4_3+4))
movt	r0, :upper16:(L__unnamed_cfstring_-(LPC4_3+4))
mov	r1, r4
LPC4_3:
add	r0, pc
blx	_NSLog
mov	r0, r4
pop.w	{r4, r7, lr}
b.w	_objc_release			// 这里我们看出release 掉了 test 变量 也和我们想想的一样.ARC 这里对带类成员变量和普通的临时变量是不同的

　　寄存器变量在第一个例子中已经列举了一点, 这个就不赘述啦.