iOS Tagged Pointer

Tagged Pointer 介紹

蘋果對于Tagged Pointer特點的介紹：

Tagged Pointer主要解決內(nèi)存浪費和訪問效率的問題

Tagged Pointer專門用來存儲小的對象涧尿，NSString向族、NSNumber、NSDate抖苦、NSIndexPath
Tagged Pointer指針的值不再是地址了，而是真正的值炎咖。所以练对，實際上它不再是一個對象了，它只是一個披著對象皮的普通變量而已兔簇。所以发绢，它的內(nèi)存并不存儲在堆中，也不需要malloc和free垄琐。
在內(nèi)存讀取上有著3倍的效率边酒，創(chuàng)建時比以前快106倍銷毀速度更快

如果想深入了解

如果你想要更進一步，去挖掘 Tagged Pointer 是如何實現(xiàn)的狸窘，可以參考 Friday Q&A 2012-07-27: Let’s Build Tagged Pointers 和 objc 源碼墩朦。

為什么要引入Tagged Pointer

iPhone5s 采用64位處理器。
對于64位程序翻擒，我們的數(shù)據(jù)類型的長度是跟CPU的長度有關(guān)的氓涣。

image.png

這樣就導(dǎo)致了一些對象占用的內(nèi)存會翻倍。

同時維護程序中的對象需要分配內(nèi)存陋气，維護引用計數(shù)劳吠，管理生命周期，使用對象給程序的運行增加了負(fù)擔(dān)巩趁。

Tagged Pointer

未引入 Tagged Pointer

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引入 Tagged Pointer

image.png

判斷是否是 Tagged Pointer

image.png

可以從 objc 源碼中找出支持 Tagged Pointer 的對象類型痒玩，如下：

typedef uint16_t objc_tag_index_t;
enum
{
    OBJC_TAG_NSString          = 2, 
    OBJC_TAG_NSNumber          = 3, 
    OBJC_TAG_NSIndexPath       = 4, 
    OBJC_TAG_NSDate            = 6, 
    ....
};

即針對 NSString、NSNumber议慰、NSDate蠢古、NSIndexPath 這些類型，都支持 Tagged Pointer 技術(shù)别凹。

我們通過 NSNumber 以及 NSString 對象來觀察 Tag+Data 的存儲形式

    NSNumber *number1 = @1;                          //0xa061a1f0f2864c7a
    NSNumber *number2 = @2;                          //0xa061a1f0f2864c4a
    NSNumber *number3 = @(0xFFFFFFFFFFFFFFF);        //0x600003eac120
    NSNumber *number4 = @(1.2);                      //0x600003eac1c0
    int num4 = 5;
    NSNumber *number5 = @(num4);                     //0xa061a1f0f2864c3a 
    long num5 = 6;
    NSNumber *number6 = @(num5);                     //0xa061a1f0f2864c0b
    float num6 = 7;
    NSNumber *number7 = @(num6);                     //0xa061a1f0f2864c1c
    double num7 = 8;
    NSNumber *number8 = @(num7);                     //0xa061a1f0f2864ced
    
    //值： 0xa061a1f0f2864c7a 0xa061a1f0f2864c4a 0x600003eac120 0x600003eac1c0 0xa061a1f0f2864c3a 0xa061a1f0f2864c0b 0xa061a1f0f2864c1c 0xa061a1f0f2864ced
    NSLog(@"%p %p %p %p %p %p %p %p", number1, number2, number3, number4, number5, number6, number7, number8);

由上表我們得出：

很大的數(shù)字草讶，超過 Tagged Pointer 表示上限的時候，將會轉(zhuǎn)為對象存儲炉菲，存放在堆上堕战；
如果是含有小數(shù)點的浮點數(shù)坤溃，將會直接以對象方式存儲；
其余類型的數(shù)字嘱丢，包括不含小數(shù)部分的浮點型和整型都會以 Tagged Pointer 存儲浇雹。
并且，針對以上部分屿讽，我們整理出 Tagged Pointer 的存儲格式如下昭灵，以 number1 為

image.png

NSString

同上面 NSNumber 的處理邏輯，NSString 處理的類似伐谈。

NSString *str1 = @"a";                                          //0x1049cc248
NSString *str2 = [NSString stringWithFormat:@"a"];              //0xa000000000000611
NSString *str3 = [NSString stringWithFormat:@"bccd"];           //0xa000000646363624
NSString *str4 = [NSString stringWithFormat:@"c"];              //0xa000000000000631
NSString *str5 = [NSString stringWithFormat:@"cdasjkfsdljfiwejdsjdlajfl"];//0x1c02418f0
NSLog(@"%@ %@ %@ %@ %@",
      [str1 class],   //__NSCFConstantString
      [str2 class],   //NSTaggedPointerString
      [str3 class],   //NSTaggedPointerString
      [str4 class],   //NSTaggedPointerString
      [str5 class]);  // __NSCFString

根據(jù)以上結(jié)果烂完，我們將 NSString 分類三類：