今天小伙伴問(wèn)了一個(gè)問(wèn)題,這兩個(gè)變量地址是否相同骚灸？
NSString *a = @"a";
NSString *b = @"a";
輸出如下：
(__NSCFConstantString *) 2 = 0x0000000109fdf9f8 @"a"
可以看到這兩個(gè)對(duì)象是常量辅甥，所以是存儲(chǔ)在常量區(qū)，并且地址是一樣的梳虽。接下來(lái)嘗試其他創(chuàng)建方式：
NSString *c = [NSString stringWithString:a];
NSString *d = [NSString stringWithFormat:a];
NSString *e = [[NSString alloc] initWithFormat:a];
NSString *f = [NSString stringWithFormat:@"asdfhaksfhjkashkhfakskhf"];
NSString *g = [NSString stringWithFormat:@"asdfhaksfhjkashkhfakskhf"];
輸出如下：
(__NSCFConstantString *) 1 = 0xa000000000000611 @"a"
(NSTaggedPointerString *) 3 = 0x0000604000249ab0 @"asdfhaksfhjkashkhfakskhf"
(__NSCFString *) $4 = 0x0000604000249ab0 @"asdfhaksfhjkashkhfakskhf"
可以看到創(chuàng)建方式不同地址也是不同的，initWithString和@“”創(chuàng)建的字符串是一樣的都是常量灾茁，而initWithFormat和stringWthFormat創(chuàng)建的字符串為NSTaggedPointerString形式窜觉，也就是所謂的Tagged Pointer對(duì)象，在字符串特別長(zhǎng)時(shí)生成的是__NSCFString對(duì)象北专，
查閱資料之后得知NSNumber的存儲(chǔ)也有Tagged Pointer禀挫。
蘋(píng)果創(chuàng)建Tagged Pointer的背景如下：
在2013年9月，蘋(píng)果推出了iPhone5s逗余，與此同時(shí)特咆，iPhone5s配備了首 個(gè)采用64位架構(gòu)的A7雙核處理器，為了節(jié)省內(nèi)存和提高執(zhí)行效率，蘋(píng)果提出了Tagged Pointer的概念腻格。先看看原有的對(duì)象為什么會(huì)浪費(fèi)內(nèi)存画拾。假設(shè)要存儲(chǔ)一個(gè)NSNumber對(duì)象，其值是一個(gè)整數(shù)菜职。正常情況下青抛，如果這個(gè)整數(shù)只是一個(gè)NSInteger的普通變量，那么它所占用的內(nèi)存是與CPU的位數(shù)有關(guān)酬核，在32位CPU下占4個(gè)字節(jié)蜜另，在64位CPU下是占8個(gè)字節(jié)的。而指針類型的大小通常也是與CPU位數(shù)相關(guān)嫡意，一個(gè)指針?biāo)加玫膬?nèi)存在32位CPU下為4個(gè)字節(jié)举瑰，在64位CPU下也是8個(gè)字節(jié)。所以一個(gè)普通的iOS程序蔬螟，如果沒(méi)有Tagged Pointer對(duì)象此迅，從32位機(jī)器遷移到64位機(jī)器中后，雖然邏輯沒(méi)有任何變化旧巾，但這種NSNumber耸序、NSDate一類的對(duì)象所占用的內(nèi)存會(huì)翻倍。
為了存儲(chǔ)和訪問(wèn)一個(gè)NSNumber對(duì)象鲁猩，我們需要在堆上為其分配內(nèi)存坎怪，另外還要維護(hù)它的引用計(jì)數(shù)，管理它的生命期廓握。這些都給程序增加了額外的邏輯搅窿，造成運(yùn)行效率上的損失。
為了改進(jìn)上面提到的內(nèi)存占用和效率問(wèn)題疾棵，蘋(píng)果提出了Tagged Pointer對(duì)象戈钢。由于NSNumber、NSDate一類的變量本身的值需要占用的內(nèi)存大小常常不需要8個(gè)字節(jié)是尔，拿整數(shù)來(lái)說(shuō)，4個(gè)字節(jié)所能表示的有符號(hào)整數(shù)就可以達(dá)到20多億开仰。所以我們可以將一個(gè)對(duì)象的指針拆成兩部分拟枚，一部分直接保存數(shù)據(jù)，另一部分作為特殊標(biāo)記众弓，表示這是一個(gè)特別的指針恩溅，不指向任何一個(gè)地址。
于是谓娃，簡(jiǎn)單來(lái)講可以理解為把指針指向的內(nèi)容直接放在了指針變量的內(nèi)存地址中脚乡，因?yàn)樵?64 位環(huán)境下指針變量的大小達(dá)到了 8 位足以容納一些長(zhǎng)度較小的內(nèi)容。于是使用了標(biāo)簽指針這種方式來(lái)優(yōu)化數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方式。從引用計(jì)數(shù)可以看出奶稠，這個(gè)是一個(gè)釋放不掉的單例常量對(duì)象俯艰。在運(yùn)行時(shí)根據(jù)實(shí)際情況創(chuàng)建。
Tagged Pointer 示例
首先先看NSNumber數(shù)值對(duì)象
muStr2 = [NSMutableString stringWithString:@"1"];
for(int i=0; i<20; i+=1){
NSNumber *number = @([muStr2 longLongValue]);
NSLog(@"%@, %p", [number class], number);
[muStr2 appendString:@"1"];
}
// 輸出結(jié)果
__NSCFNumber, 0xb000000000000013
__NSCFNumber, 0xb0000000000000b3
__NSCFNumber, 0xb0000000000006f3
__NSCFNumber, 0xb000000000004573
__NSCFNumber, 0xb00000000002b673
__NSCFNumber, 0xb0000000001b2073
__NSCFNumber, 0xb0000000010f4473
__NSCFNumber, 0xb00000000a98ac73
__NSCFNumber, 0xb000000069f6bc73
__NSCFNumber, 0xb000000423a35c73
__NSCFNumber, 0xb000002964619c73
__NSCFNumber, 0xb000019debd01c73
__NSCFNumber, 0xb000102b36211c73
__NSCFNumber, 0xb000a1b01d4b1c73
__NSCFNumber, 0xb00650e124ef1c73
__NSCFNumber, 0xb03f28cb71571c73
__NSCFNumber, 0xb27797f26d671c73
__NSCFNumber, 0x60000003d540
__NSCFNumber, 0x61000003cb40
__NSCFNumber, 0x61800003c760
數(shù)值是1锌订、11竹握、111、1111…..這樣遞增辆飘，可以從輸出指針的地址看出最低4位一直為3啦辐，這個(gè)用于標(biāo)記是long（float則為4，Int為2蜈项，double為5）芹关，而最高4位的“b”表示是NSNumber類型；其余56位則用來(lái)存儲(chǔ)數(shù)值本身內(nèi)容紧卒。當(dāng)存儲(chǔ)用的數(shù)值超過(guò)56位存儲(chǔ)上限的時(shí)候侥衬，那么NSNumber才會(huì)用真正的64位內(nèi)存地址存儲(chǔ)數(shù)值，然后用指針指向該內(nèi)存地址常侦。（如果數(shù)值長(zhǎng)度超過(guò)64位浇冰，那么就crash）。
以上的NSString類型也是和NSNumber一個(gè)道理聋亡，最低位表示字符串的長(zhǎng)度肘习，而其余的56位也是用來(lái)存儲(chǔ)數(shù)組，這里需要注意的是坡倔，當(dāng)字符串內(nèi)存長(zhǎng)度超過(guò)了56位的時(shí)候漂佩，Tagged Pointer并沒(méi)有立即用指針轉(zhuǎn)向，而是用了一種算法編碼罪塔，把字符串長(zhǎng)度進(jìn)行壓縮存儲(chǔ)投蝉，當(dāng)這個(gè)算法壓縮的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度超過(guò)56位了才使用指針指向。
特點(diǎn)
我們也可以在WWDC2013的《Session 404 Advanced in Objective-C》視頻中征堪，看到蘋(píng)果對(duì)于Tagged Pointer特點(diǎn)的介紹：
1.Tagged Pointer專門(mén)用來(lái)存儲(chǔ)小的對(duì)象瘩缆，例如NSNumber和NSDate,
2.Tagged Pointer指針的值不再是地址了，而是真正的值佃蚜。所以庸娱，實(shí)際上它不再是一個(gè)對(duì)象了，它只是一個(gè)披著對(duì)象皮的普通變量而已谐算。所以熟尉，它的內(nèi)存并不存儲(chǔ)在堆中，也不需要malloc和free洲脂。
3.在內(nèi)存讀取上有著3倍的效率斤儿，創(chuàng)建時(shí)比以前快106倍。
由此可見(jiàn)，蘋(píng)果引入Tagged Pointer往果，不但減少了64位機(jī)器下程序的內(nèi)存占用疆液，還提高了運(yùn)行效率。完美地解決了小內(nèi)存對(duì)象在存儲(chǔ)和訪問(wèn)效率上的問(wèn)題棚放。
因?yàn)門(mén)agged Pointed不是一個(gè)真正的對(duì)象枚粘，所以其沒(méi)有isa。不過(guò)只要避免在代碼中直接訪問(wèn)對(duì)象的isa變量飘蚯，就沒(méi)問(wèn)題馍迄。具體如Tagged Pointer 怎么訪問(wèn)類方法列表，之后再詳細(xì)看下局骤，也許是根據(jù)最夠?yàn)榈念愋蜆?biāo)記攀圈，然后調(diào)用對(duì)應(yīng)的class方法列表。
總結(jié)
@“” 和 initWithString：方法生成的字符串分配在常量區(qū)峦甩，系統(tǒng)自動(dòng)管理內(nèi)存赘来；
initWithFormat：和 stringWithFormat: 方法生成的字符串分配在堆區(qū)；
當(dāng)數(shù)據(jù)內(nèi)容超出Tagged Pointed能存儲(chǔ)的內(nèi)容時(shí)凯傲，就會(huì)像正常的創(chuàng)建對(duì)象一樣創(chuàng)建指針和數(shù)據(jù)內(nèi)容犬辰。
