小蚂蚁 发表于 2022-8-22 13:43:57

内存管理(二)之别小看了Tagged-Pointer关键时刻起到大作用

本文主要研究Tagged Pointer技术,针对该技术需要解决的问题、以及在实际应用中的价值做一些简单的探讨。
如果你想要更进一步,去挖掘Tagged Pointer是如何实现的,可以参考Friday Q&A 2012-07-27: Let's Build Tagged Pointers和objc源码。
另外,本文中涉及到的示例代码,请在真机iOS设备上测试,因为Tagged Pointer技术针对不同的平台,具体实现细节是有差异的,否则无法得出和本文一致的测试结果。
一、对象的内存
下面我们针对iOS中对象进行一些探究,代码如下,其完整代码见TaggedPointer。

    __weak NSNumber *weakNumber;
    __weak NSString *weakString;
    __weak NSDate *weakDate;
    __weak NSObject *weakObj;
    int num = 123;
   
    @autoreleasepool {
      weakObj = [ init];
      weakNumber = ;
      weakString = ;
      weakDate   = ;
    }
    NSLog(@"weakObj is %@", weakObj);
    NSLog(@"weakNumber is %@", weakNumber);
    NSLog(@"weakString is %@", weakString);
    NSLog(@"weakDate is %@", weakDate);
在第7行,首先定义了4个__weak***对象,构建了一个autoreleasepool,所以在12行之后,所有__weak修饰的弱引用对象,都会被释放。经过上面分析,我们得出,对象会打印出null。
但是,实际上,我们得到了如下的输出。
TaggedPointer weakObj is (null)
TaggedPointer weakNumber is 123
TaggedPointer weakString is string123
TaggedPointer weakDate is Thu Jan1 08:00:00 1970
可以看到,只有NSObject对应的对象值是null,其他的值,均正常打印。
这是因为NSNumber、NSString、NSDate,在这里采用了Tagged Pointer技术。
二、Tagged Pointer
2.1 Tagged Pointer技术
2.1.1 简介

2.2.2 未引入Tagged Pointer

2.2.3 引入Tagged Pointer

2.2.4 判断是否是Tagged Pointer

2.2 应用
2.2.1 支持的对象类型
可以从objc源码中找出支持Tagged Pointer 的对象类型,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,
    ....
};
即针对NSString、NSNumber、NSDate、NSIndexPath这些类型,都支持Tagged Pointer技术。
2.2.2 NSNumber
我们通过NSNumber以及NSString对象来观察Tag+Data的存储形式。
示例代码参见:TaggedPointer
如下所示,我们创建了很多NSNumber对象:
    NSNumber *number1 = @1;                        //0xb000000000000012
    NSNumber *number2 = @2;                        //0xb000000000000022
    NSNumber *number3 = @(0xFFFFFFFFFFFFFFF);      //0x1c0022560
    NSNumber *number4 = @(1.2);                      //0x1c0024b80
    int num4 = 5;
    NSNumber *number5 = @(num4);                     //0xb000000000000052
    long num5 = 6;
    NSNumber *number6 = @(num5);                     //0xb000000000000063
    float num6 = 7;
    NSNumber *number7 = @(num6);                     //0xb000000000000074
    double num7 = 8;
    NSNumber *number8 = @(num7);                     //0xb000000000000085
   
    //值:0xb000000000000012 0xb000000000000022 0x1c0022560 0x1c0024b80 0xb000000000000052 0xb000000000000063 0xb000000000000074 0xb000000000000085
    NSLog(@"%p %p %p %p %p %p %p %p", number1, number2, number3, number4, number5, number6, number7, number8);
由上表我们得出:

[*]很大的数字,超过Tagged Pointer表示上限的时候,将会转为对象存储,存放在堆上;


[*]如果是含有小数点的浮点数,将会直接以对象方式存储;


[*]其余类型的数字,包括不含小数部分的浮点型和整型都会以Tagged Pointer存储。
并且,针对以上部分,我们整理出Tagged Pointer的存储格式如下,以number1为例:

2.2.3 NSString
同上面NSNumber的处理逻辑,NSString处理的类似。

NSString *str1 = @"a";                                          //0x1049cc248
NSString *str2 = ;            //0xa000000000000611
NSString *str3 = ;         //0xa000000646363624
NSString *str4 = ;            //0xa000000000000631
NSString *str5 = ;//0x1c02418f0
NSLog(@"%@ %@ %@ %@ %@",
      ,   //__NSCFConstantString
      ,   //NSTaggedPointerString
      ,   //NSTaggedPointerString
      ,   //NSTaggedPointerString
      );// __NSCFString
根据以上结果,我们将NSString分类三类:

[*]常量类型:__NSCFConstantString,定义的字符串常量。


[*]Tagged Pointer类型:NSTaggedPointerString,通过对象方法创建的短字符串。


[*]NSString对象类型:__NSCFString,包括NSString、NSMutableString等创建的字符串对象。
以上,整理如下:

NSString以Tagged Pointer的存储格式如下:

2.3 内存管理


三、一个面试问题的研究
该面试题如下:


参考
链接
1Friday Q&A 2012-07-27: Let's Build Tagged Pointers
2Tagged Pointer wiki
3NSString retain count -1
4objc源码
示例代码
1TaggedPointer
青山不改,绿水常流!谢谢大家支持。


   
   
   
                        

https://www.cnblogs.com/mysweetAngleBaby/p/16535444.html
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