内存管理-Tagged Pointer

从64bit开始，iOS引入了Tagged Pointer技术，用于优化NSNumber、NSDate、NSString等小对象的存储

概述

以NSNumber为例，在没有使用Tagged Pointer之前，NSNumber等对象需要动态分配内存、维护引用技术等，NSNumber指针存储的是堆中的NSNumber对象的地址值

在使用Tagged Pointer之后，NSNumber指针里面存储的数据变成了：Tag + Data，也就是将数据直接存储在了指针中

当指针不够存储数据时，才会使用动态分配内存的方式来存储数据

objc_msgSend能识别Tagged Pointer，比如NSNumber的intValue方法，直接从指针提取数据，节省了以前的调佣开销

例

• 以下述为例，第二个for循环，会在执行的时候crash！

  dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(0, 0);
  for (int i = 0; i < 1000; i++) {
      dispatch_async(queue, ^{
          self.testString =  [NSString stringWithFormat:@"abc"];
      });
  }
  
  for (int i = 0; i < 1000; i++) {
      dispatch_async(queue, ^{
          self.testString =  [NSString stringWithFormat:@"abcdefghijk"];
      });
  }
  

• 分析：
  ARC的实现原理其实就是MRC，在MRC中，代码类似如下，由于上面的例子中，会异步调用 [_testString release] ，因此会导致提前release导致崩溃；

  // 模拟MRC
  - (void)setTestString:(NSString *)testString{
      if (_testString == testString) {
          [_testString release]; // 赋值为新对象前，先释放旧对象
          _testString = [testString copy];
      }
  }
  
  - (NSString *)testString{
      return _testString;
  }
  
  - (void)dealloc{
      [_testString release];
      _testString = nil;
      [super deallco];
  }
  

• 那么为什么 if (_testString == testString) 没有拦截住呢？
  是因为每次 [NSString stringWithFormat:@"abcdefghijk"] 时分配的地址都不一样！

• 那么为什么 self.testString = [NSString stringWithFormat:@"abc"] 没有问题呢？
  这就是 Tagged Pointer 的原因了！这里RunTime 判断到 Tagged Pointer 后直接进行赋值，而根本没有调用 set 方法（强调一下这里每次 [NSString stringWithFormat:@"abc"] 的值是一样的）

如何判断是否为 Tagged Pointer

翻阅RunTime源码，可以查找到 _objc_isTaggedPointer 方法，我们以OC的方式模拟实现如下：

// 如果是iOS平台 (指针的最 '高' 有效位是1，就是Tagged Pointer）)
# define _OBJC_TAG_MASK (1UL<<63)

// 如果是Mac平台（指针的最 '低' 有效位是1，就是Tagged Pointer）
//# define _OBJC_TAG_MASK 1UL

BOOL isTaggedPointer(id pointer){
    return ((uintptr_t)pointer & _OBJC_TAG_MASK) == _OBJC_TAG_MASK;
}

- (void)taggerPointerTest{
    NSString *str = [NSString stringWithFormat:@"abcdefghijk"];
    NSString *str1 = [NSString stringWithFormat:@"abc"];
    NSLog(@"\nstr - %p: isTaggedPointer: %d\nstr1 -  %p isTaggedPointer: %d",str,isTaggedPointer(str),str1,isTaggedPointer(str1));
}

str - 0x600002660500: isTaggedPointer: 0
str1 -  0x81a8f3dc8fa2ffae isTaggedPointer: 1

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