提示

文中觀點暫時只在 iOS 模擬器上針對 3 中情況進行測試，穩(wěn)中觀點在后期可能不斷更新灌灾。因此搓译，文中觀點可能不夠完整甚至是不正確，請自行驗證锋喜，辯證看待些己。如有錯誤，煩請指正哦~~~

一嘿般、常量區(qū)

iOS 中段标，使用 @"" 生成的字符串都以常量的形式存儲在常量區(qū)；

NSString *string = @"caoxk---123456789010101010101001hgsuwwehscas";
NSString *string2 = @"caoxk---123456789010101010101001hgsuwwehscas";

轉(zhuǎn)換成 C/C++之后的代碼：

// 直接取常量的內(nèi)存地址
NSString *string = (NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_yx_cblctywx29jd6fz28m0w4kyc0000gn_T_main_3b8aa9_mi_0;
NSString *string2 = (NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_yx_cblctywx29jd6fz28m0w4kyc0000gn_T_main_3b8aa9_mi_1;

如上炉奴，直接將常量的內(nèi)存地址賦值給了局部變量逼庞，打印內(nèi)存也可以驗證：

NSLog(@"局部變量內(nèi)存地址：%p",&string);
NSLog(@"字符串常量在常量區(qū)的內(nèi)存地址：%p",string);
NSLog(@"字符串常量在常量區(qū)的內(nèi)存地址：%p",string2);

輸出結(jié)果：

局部變量內(nèi)存地址：0x7ffee495d358
字符串常量在常量區(qū)的內(nèi)存地址：0x10b2a4030
字符串常量在常量區(qū)的內(nèi)存地址：0x10b2a4030

另外，在 Mach-O 文件的 CFString 字段中盆佣，可以查看字符串常量：

image

另外往堡，提一嘴全局區(qū)的細化：

全局區(qū)如果劃分的很細的話，可以分為全局已初始化區(qū)域共耍、全局未初始化區(qū)域虑灰。其中全局已初始化區(qū)域又可以分為全局變量區(qū)、靜態(tài)常量區(qū)痹兜。

即：

image

int a = 10;
int b;
int c;
int d = 20;

int main(int argc, char * argv[]) {

    NSLog(@"%p",&a);
    NSLog(@"%p",&b);
    NSLog(@"%p",&c);
    NSLog(@"%p",&d);
}

結(jié)果：

2021-02-25 10:47:36.374 XKStringTest[58776:15939603] 0x100938e40
2021-02-25 10:47:36.374 XKStringTest[58776:15939603] 0x100938e48
2021-02-25 10:47:36.374 XKStringTest[58776:15939603] 0x100938e4c
2021-02-25 10:47:36.375 XKStringTest[58776:15939603] 0x100938e44

內(nèi)存表現(xiàn)：

image

結(jié)論：

1. 內(nèi)存中的常量區(qū)分為已初始化常量區(qū)和未初始化常量區(qū)穆咐；
2. 已初始化常量區(qū)在內(nèi)存段前面，未初始化的在內(nèi)存段后面；
3. 全局區(qū)三大區(qū)域內(nèi)存地址順序不變对湃，聲明順序只影響變量所在區(qū)域的先后順序崖叫；

二、Tagged Pointer

Tagged Pointer 使用 20 位的“類”內(nèi)存地址來表示字符串：

image

解釋：

1. 之所以說成 “類” 內(nèi)存地址拍柒，是因為嚴格意義上而言心傀，不存在這個內(nèi)存地址。使用內(nèi)存起始地址 a 來標志這不是一個真實的內(nèi)存地址拆讯，而是一個用于表示字符串的 Tagged Pointer脂男；
2. 用了 18 個 16 進制位來表示 ASCII 碼，因此种呐，最多可以表示 9 個 ASCII 字符宰翅，這也是為什么超過 9 位的字符串將轉(zhuǎn)為使用堆內(nèi)存存儲；
3. 是用 1 個 16進制位來表示字符串的長度爽室；

上代碼：

NSString *string1 = [NSString stringWithFormat:@"%@",@"123"];
NSString *string2 = [NSString stringWithFormat:@"%@",@"124"];
NSString *string3 = [NSString stringWithFormat:@"%@",@"125"];
NSString *string4 = [NSString stringWithFormat:@"%@",@"1256"];
NSString *string5 = [NSString stringWithFormat:@"%@",@"2256"];
NSString *string6 = [NSString stringWithFormat:@"%@",@"abc"];

先看 string1 - string6 的內(nèi)存地址：

2021-02-25 11:32:32.140 XKStringTest[59022:15957079] string1:0xa000000003332313
2021-02-25 11:32:32.143 XKStringTest[59022:15957079] string2:0xa000000003432313
2021-02-25 11:32:32.144 XKStringTest[59022:15957079] string3:0xa000000003532313
2021-02-25 11:32:32.145 XKStringTest[59022:15957079] string4:0xa000000363532314
2021-02-25 11:32:32.146 XKStringTest[59022:15957079] string5:0xa000000363532324
2021-02-25 11:32:32.147 XKStringTest[59022:15957079] string6:0xa000000006362613

就 string1 而言汁讼，最后一位 “3” 表示字符串的長度，而 33阔墩、32嘿架、31 轉(zhuǎn)化成 10 進制依次為：51、50戈擒、49眶明，查詢 ASCII 表：

image

所以，0xa000000003332313 即表示 123筐高，再看 string6，同理丑瞧，61柑土，62，63 分別表示 a绊汹、b稽屏、c，其他的自行推證西乖；

總結(jié)：

• 18個進制位按照倒序方式狐榔，每兩個 16 進制位表示一個字符串所對應(yīng)的 ASCII 字符；

繼續(xù)看代碼：

NSString *string7 = [NSString stringWithFormat:@"%@",@"1234567"];
NSString *string8 = [NSString stringWithFormat:@"%@",@"12345678"];
NSString *string9 = [NSString stringWithFormat:@"%@",@"abcdefghi"];
NSString *string10 = [NSString stringWithFormat:@"%@",@"1234567890"];

打印結(jié)果：

2021-02-25 11:39:23.384 XKStringTest[59049:15960223] string7:0xa373635343332317
2021-02-25 11:39:23.388 XKStringTest[59049:15960223] string8:0xa007a87dcaecc2a8
2021-02-25 11:39:23.389 XKStringTest[59049:15960223] string9:0xa0880e28045a5419
2021-02-25 11:39:23.390 XKStringTest[59049:15960223] string10:0x60000002bee0

從上可以看到获雕，當字符串長度為 10 時薄腻，內(nèi)存地址發(fā)生了顯著變化，而這個明顯就是堆內(nèi)存地址届案，可以打印內(nèi)存地址驗證：

NSString *constString = @"123";
NSLog(@"常量區(qū)地址:%p",constString);
NSLog(@"棧地址:%p",&string10);
NSLog(@"堆地址:%p",string10);
NSLog(@"Tagged Pointer:%p",string9);

輸出結(jié)果：

2021-02-25 11:42:11.609 XKStringTest[59110:15962307] 常量區(qū)地址:0x1009db160
2021-02-25 11:42:11.610 XKStringTest[59110:15962307] 棧地址:0x7ffeef226340
2021-02-25 11:42:11.611 XKStringTest[59110:15962307] 堆地址:0x60800002d1c0
2021-02-25 11:42:11.611 XKStringTest[59110:15962307] Tagged Pointer:0xa0880e28045a5419

總結(jié)：

• Tagger Pointer 最多表示長度為 9 的字符串庵楷；

三、堆內(nèi)存

根據(jù)上面的示例，已經(jīng)可以下結(jié)論：

• 使用 init 方法生成的字符串尽纽，如果大于 9 位咐蚯，則以堆內(nèi)存的形式存儲；

可能 NSString 的各種方法有潛規(guī)則弄贿，有可能有不使用 Tagged Pointer 的方法春锋，此時即使是長度小于 9 的字符串，也可能是存在堆內(nèi)存中差凹，這里就不去深究了看疙，遇到了再具體看就行。

還需要提一嘴的是：

NSString 對象在堆內(nèi)存中不是從內(nèi)存地址的一開始就是表示字符串的直奋，比如 string10(@"1234567890") 查看堆內(nèi)存的表現(xiàn)是：

image

這也很好理解能庆，應(yīng)為 NSString 為 NSObject，還有一些其他的屬性需要表示脚线，根據(jù)一些重排規(guī)則(比如struct 內(nèi)存對齊搁胆、比如 Apple 的內(nèi)存重排優(yōu)化)排在前面也不可厚非；

四邮绿、總結(jié)

總結(jié)：

1. iOS 中的字符串以常量渠旁、Tagged Pointer、堆內(nèi)存的三種形式存在船逮；
2. Tagged Pointer 最多表示 9 個字符串顾腊；