內(nèi)存管理之內(nèi)存布局

Tagged Pointer

從 5s 開始制跟，iPhone 均使用 arm64 指令集的處理器思币。在 64 位系統(tǒng)上彬向，一個(gè)指針占 8 個(gè)字節(jié)，而指針指向的實(shí)例變量至少需要 16 個(gè)字節(jié)空郊，并且還需要執(zhí)行額外的一些操作，例如：申請內(nèi)存切揭，銷毀內(nèi)存狞甚。為了達(dá)到優(yōu)化的目的，蘋果將一些存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的類廓旬，例如 NSString哼审，NSNumber，當(dāng)它們需要保存的數(shù)據(jù)不需要占用那么多的字節(jié)時(shí)孕豹，直接將數(shù)據(jù)保存在“指針”里面涩盾。

enum
#endif
{
    // 60-bit payloads
    OBJC_TAG_NSAtom            = 0, 
    OBJC_TAG_1                 = 1, 
    OBJC_TAG_NSString          = 2, 
    OBJC_TAG_NSNumber          = 3, 
    OBJC_TAG_NSIndexPath       = 4, 
    OBJC_TAG_NSManagedObjectID = 5, 
    OBJC_TAG_NSDate            = 6,

    // 60-bit reserved
    OBJC_TAG_RESERVED_7        = 7, 

    // 52-bit payloads
    OBJC_TAG_Photos_1          = 8,
    OBJC_TAG_Photos_2          = 9,
    OBJC_TAG_Photos_3          = 10,
    OBJC_TAG_Photos_4          = 11,
    OBJC_TAG_XPC_1             = 12,
    OBJC_TAG_XPC_2             = 13,
    OBJC_TAG_XPC_3             = 14,
    OBJC_TAG_XPC_4             = 15,
    OBJC_TAG_NSColor           = 16,
    OBJC_TAG_UIColor           = 17,
    OBJC_TAG_CGColor           = 18,
    OBJC_TAG_NSIndexSet        = 19,

    OBJC_TAG_First60BitPayload = 0, 
    OBJC_TAG_Last60BitPayload  = 6, 
    OBJC_TAG_First52BitPayload = 8, 
    OBJC_TAG_Last52BitPayload  = 263, 

    OBJC_TAG_RESERVED_264      = 264
};

NSString *str = [NSString stringWithFormat:@"%@",@"fffff"];          
NSNumber *a1 = [NSNumber numberWithInt:2];

NSLog(@"str - %lx",((uintptr_t)str ^ objc_debug_taggedpointer_obfuscator));
NSLog(@"a - %lx",((uintptr_t)a ^ objc_debug_taggedpointer_obfuscator));

打印結(jié)果：
str - 'a000066666666665'
a - 'b000000000000022'

str指針中a轉(zhuǎn)成二進(jìn)制為1010，最高位的1標(biāo)識tagged pointer励背；010為2,由上面的枚舉值可知是OBJC_TAG_NSString,標(biāo)識字符串旁赊；最低位5則標(biāo)識字符串個(gè)數(shù)（number類型最低位標(biāo)識值類型，2椅野、4、5籍胯、3分別代表int long float double）,中間位則用來存儲(chǔ)數(shù)值

Tagged Pointer 的引用主要解決內(nèi)存浪費(fèi)和訪問效率的問題竟闪。所以其有以下特點(diǎn)：
1、Tagged Pointer 專門用于存儲(chǔ)小的對象杖狼，例如：NSString炼蛤、NSNumber 和 NSDate。
2蝶涩、Tagged Pointer指針的值不再是堆區(qū)地址理朋，而是真正的值。所以绿聘，實(shí)際上它不再是一個(gè)對象了嗽上，它只是一個(gè)披著對象皮的普通變量而已。所以熄攘，它的內(nèi)存并不存儲(chǔ)在堆中兽愤，也不需要 malloc 和free。
3挪圾、在內(nèi)存讀取上有著 3 倍的效率浅萧，創(chuàng)建時(shí)比以前快 106 倍

由此可見，蘋果引入Tagged Pointer哲思，不但減少了 64 位機(jī)器下程序的內(nèi)存占用洼畅，還提高了運(yùn)行效率。完美地解決了小內(nèi)存對象在存儲(chǔ)和訪問效率上的問題棚赔。

引用計(jì)數(shù)

黃金法則

自己生成的對象帝簇，自己持有
非自己生成的對象徘郭，自己也能持有
不在需要自己持有對象的時(shí)候，釋放
非自己持有的對象無需釋放

拓展

野指針己儒、僵尸對象崎岂、空指針

當(dāng)一個(gè)指針變量p指向一個(gè)對象obj的地址空間，則稱p持有obj闪湾，obj的引用計(jì)數(shù)+1,當(dāng)obj引用計(jì)數(shù)為0被釋放冲甘，則p不再持有obj，如果obj不被銷毀途样，則p就叫做野指針江醇，obj叫做僵尸對象，如果將obj銷毀何暇，則p不指向任何內(nèi)存地址陶夜，p叫做空指針

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