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 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
https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/44e840f494c34c99bb9af03e05707db1~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-1.image
2.2.2 未引入Tagged Pointer
https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/4ffec3cac54d4d5988ffea716c17c021~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-1.image
2.2.3 引入Tagged Pointer
https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/9ce0544f0bb14364bf1adc63b0cde0ed~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-1.image
2.2.4 判断是否是Tagged Pointer
https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/a364274e02814564b92474b14b36b5b4~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-1.image
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：
https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/9f42d13f10744f22a4f78ac51b7c7b5c~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-1.image
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：
https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/2384ece6a99045e6b97e850a993eb4c3~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-1.image
NSString以Tagged Pointer的存储格式如下：
https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/b1ba3c927d804d3cb7e7c240bd86452a~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-1.image
2.3 内存管理
https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/02ae03e4ec2a4d808bd1976b916b65d1~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-1.image
三、一个面试问题的研究
该面试题如下：
https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/522fb8e7ece84b80af1c2ca5d23d8d0d~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-1.image
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。
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