iOS ARC下dealloc过程及.cxx_destruct的探究

前言

这次探索源自于自己一直以来对

ARC

的一个疑问，在

MRC

时代，经常写下面的代码：

对象析构时将内部其他对象

release

掉，申请的非Objc对象的内存当然也一并处理掉，最后调用

super

，继续将父类对象做析构。而现如今到了

ARC

时代，只剩下了下面的代码：

问题来了：

这个对象实例变量（Ivars）的释放去哪儿了？

没有显示的调用

[super dealloc]

，上层的析构去哪儿了？

ARC文档中对dealloc过程的解释

llvm官方的ARC文档中对ARC下的dealloc过程做了简单说明，从中还是能找出些有用的信息：



大概意思是：dealloc方法在最后一次release后被调用，但此时实例变量（Ivars）并未释放，父类的dealloc的方法将在子类dealloc方法返回后自动调用



理解：ARC下对象的实例变量在根类[NSObject dealloc]中释放（通常root class都是NSObject），变量释放顺序各种不确定（一个类内的不确定，子类和父类间也不确定，也就是说不用care释放顺序）

所以，不用主调

[super dealloc]

是因为自动调了，后面再说如何实现的；ARC下实例变量在根类NSObject析构时析构，下面就探究下。

NSObject的析构过程

通过apple的runtime源码，不难发现NSObject执行

dealloc

时调用

_objc_rootDealloc

继而调用

object_dispose

随后调用

objc_destructInstance

方法，前几步都是条件判断和简单的跳转，最后的这个函数如下：

简单明确的干了三件事：

执行一个叫

object_cxxDestruct

的东西干了点什么事

执行

_object_remove_assocations

去除和这个对象assocate的对象（常用于category中添加带变量的属性，这也是为什么ARC下没必要remove一遍的原因）

执行

objc_clear_deallocating

，清空引用计数表并清除弱引用表，将所有

weak

引用指nil（这也就是weak变量能安全置空的所在）

所以，所探寻的ARC自动释放实例变量的地方就在

cxxDestruct

这个东西里面没跑了。

探寻隐藏的.cxx_destruct

上面找到的名为

object_cxxDestruct

的方法最终成为下面的调用：

代码也不难理解，沿着继承链逐层向上搜寻

SEL_cxx_destruct

这个selector，找到函数实现(

void (*)(id)

(函数指针)并执行。
搜索这个selector的声明，发现是名为

.cxx_destruct

的方法，以点开头的名字，我想和unix的文件一样，是有隐藏属性的

从这篇文章中：


和《Effective Objective-C 2.0》中提到的：


可以了解到，

.cxx_destruct

方法原本是为了C++对象析构的，ARC借用了这个方法插入代码实现了自动内存释放的工作

通过实验找出.cxx_destruct

最好的办法还是写个测试代码把这个隐藏的方法找出来，其实在runtime中运行已经没什么隐藏可言了，简单的类结构如下：

只有两个简单的属性，找个地方写简单的测试代码：

主要目的是为了让这个对象走dealloc方法，新建的son对象过了大括号作用域就会释放了，所以在

after new

这行son对象初始化完成，在

gone

这行son对象被dealloc

个人一直喜欢使用NSObject+DLIntrospection这个扩展作为调试工具，可以轻松打出一个类的方法，变量等等。

将这个扩展引入工程内，在

after new

处设置一个断点，run，trigger后使用lldb命令用这个扩展输出Son类所有的方法名：





发现了这个

.cxx_destruct

方法，经过几次试验，发现：

只有在ARC下这个方法才会出现（试验代码的情况下）

只有当前类拥有实例变量时（不论是不是用property）这个方法才会出现，且父类的实例变量不会导致子类拥有这个方法

出现这个方法和变量是否被赋值，赋值成什么没有关系

使用watchpoint定位内存释放时刻

依然在

after new

断点处，输入lldb命令：

将

name

的变量加入watchpoint，当这个变量被修改时会触发trigger：





从中可以看出，在这个时刻，

_name

从0x00006b98变成了0×0，也就是nil，赶紧看下调用栈：





发现果然跟到了

.cxx_destruct

方法，而且是在

objc_storeStrong

的过程中释放

刨根问底.cxx_destruct

知道了ARC下对象实例变量的释放过程在

.cxx_destruct

内完成，但这个函数内部发生了什么，是如何调用

objc_storeStrong

释放变量的呢？
从上面的探究中知道，

.cxx_destruct

是编译器生成的代码，那它很可能在clang前端编译时完成，这让我联想到clang的

Code Generation

，因为之前曾经使用

clang -rewrite-objc xxx.m

时查看过官方文档留下了些印象，于是google：

结果发现clang的

doxygen

文档中

CodeGenModule

模块正是这部分的实现代码，cxx相关的代码生成部分源码在
http://clang.llvm.org/doxygen/CodeGenModule_8cpp-source.html
位于1827行，删减掉离题部分如下：

这个函数大概作用是：获取

.cxx_destruct

的selector，创建Method，并加入到这个Class的方法列表中，最后一行的调用才是真的创建这个方法的实现。这个方法位于
http://clang.llvm.org/doxygen/CGObjC_8cpp_source.html
1354行，包含了构造和析构的cxx方法，继续跟随

.cxx_destruct

，最终调用

emitCXXDestructMethod

函数，代码如下：

分析这段代码以及其中调用后发现：它遍历当前对象所有的实例变量（Ivars)，调用

objc_storeStrong

，从

clang

的ARC文档上可以找到

objc_storeStrong

的示意代码实现如下：

在

.cxx_destruct

进行形如

objc_storeStrong(&ivar, null)

的调用后，这个实例变量就被

release

和设置成

nil

了
注：真实的实现可以参考 http://clang.llvm.org/doxygen/CGObjC_8cpp_source.html 2078行

自动调用[super dealloc]的实现

按照上面的思路，自动调用

[super dealloc]

也一定是

CodeGen

干的工作了 位于 http://clang.llvm.org/doxygen/CGObjC_8cpp_source.html 492行

StartObjCMethod

方法中：

上面代码可以得知在调用

dealloc

方法时被插入了代码，由

FinishARCDealloc

结构定义：

上面代码基本上就是向父类转发

dealloc

的调用，实现了自动调用

[super dealloc]

方法。

总结

ARC下对象的成员变量于编译器插入的

.cxx_desctruct

方法自动释放

ARC下

[super dealloc]

方法也由编译器自动插入

所谓

编译器插入代码

过程需要进一步了解，还不清楚其运作方式

clang的

CodeGen

也值得深入研究一下

原文链接：http://blog.jobbole.com/65028/