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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 Pointersobjc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
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[3570:3928309] weakObj is (null)
TaggedPointer[3570:3928309] weakNumber is 123
TaggedPointer[3570:3928309] weakString is string123
TaggedPointer[3570:3928309] weakDate is Thu Jan  1 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NSNumberNSStringNSDate,在这里采用了Tagged Pointer技术。

二、Tagged Pointer

2.1 Tagged Pointer技术

2.1.1 简介

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2.2.2 未引入Tagged Pointer

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2.2.3 引入Tagged Pointer

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2.2.4 判断是否是Tagged Pointer

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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:
即针对NSStringNSNumberNSDateNSIndexPath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:
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:
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2.2.3 NSString

同上面NSNumber的处理逻辑,NSString处理的类似。
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:
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NSString以Tagged Pointer的存储格式如下:
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2.3 内存管理

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三、一个面试问题的研究

该面试题如下:
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参考

链接
  1. Friday Q&A 2012-07-27: Let's Build Tagged Pointers
  1. Tagged Pointer wiki
  1. NSString retain count -1
  1. objc源码
 
示例代码
  1. TaggedPointer