舉例

描述tagged pointer技術(shù)前，先做一道題：以下兩個case，會crash嗎？
case1

@property (noatomic, strong) NSString* val1;

dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(0, 0); 
for (int i = 0; i < 1000; i++) { 
  dispatch_async(queue, ^{ 
    self.val1 = [NSString stringWithFormat:@"abcdefghijk"]; 
  }); 
}

case2

@property (noatomic, strong) NSString* val2;

dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(0, 0); 
for (int i = 0; i < 1000; i++) { 
  dispatch_async(queue, ^{ 
    self.val2 = [NSString stringWithFormat:@"abc"]; 
  }); 
}

實際運行會發(fā)現(xiàn)，case1崩潰了，case2不會。case1會崩潰，報錯BAD_ACCESS，這個原因不解釋了，不清楚的可以看我的文章：http://m.itdecent.cn/p/d0e5ec2d0d85
那為啥case2沒有崩潰了，這個就和tagged pointer的優(yōu)化有關(guān)了。經(jīng)過通過打印發(fā)現(xiàn)val1的class是 __NSCFString，str2的class是 NSTaggedPointerString，是兩個不同的String類型。(明明寫的NSString，為啥會不一樣，這個涉及到 類簇的概念，后續(xù)文章會介紹)。

簡介

從64位開始，iOS引入了Tagged Pointer技術(shù)，用于優(yōu)化NSNumber、NSDate、NSString等小對象的存儲。

• 在沒有使用Tagged Pointer之前， NSNumber等對象需要動態(tài)分配內(nèi)存、維護引用計數(shù)等。
• NSNumber指針存儲的是堆中NSNumber對象的地址值使用Tagged Pointer之后，NSNumber指針里面存儲的數(shù)據(jù)變成了：Tag + Data，也就是將數(shù)據(jù)直接存儲在了指針中。
• 當(dāng)指針不夠存儲數(shù)據(jù)時，才會使用動態(tài)分配內(nèi)存的方式來存儲數(shù)據(jù)。
• objc_msgSend能識別Tagged Pointer，比如NSNumber的intValue方法，直接從指針提取數(shù)據(jù)，節(jié)省了以前的調(diào)用開銷

可以理解為把指針指向的內(nèi)容直接放在了指針變量的內(nèi)存地址中，因為在 64 位環(huán)境下指針變量的大小達到了 8 字節(jié)足以容納一些長度較小的內(nèi)容。于是使用了標簽指針這種方式來優(yōu)化數(shù)據(jù)的存儲方式。

• 從其的引用計數(shù)可以看出，這也是一個釋放不掉的單例常量對象。當(dāng)我們使用不同的字符串對象進行創(chuàng)建時當(dāng)內(nèi)容相同，其對象的地址也相同。在運行時根據(jù)實際情況創(chuàng)建。
• 對于 NSString 對象來講，當(dāng)非字面值常量的數(shù)字，英文字母字符串的長度小于等于 9 的時候會自動成為 NSTaggedPointerString 類型。

如何判斷是否是Tagged Pointer

#if __arm64__
#   define OBJC_SPLIT_TAGGED_POINTERS 1
#else
#   define OBJC_SPLIT_TAGGED_POINTERS 0
#endif

#if (TARGET_OS_OSX || TARGET_OS_MACCATALYST) && __x86_64__
    // 64-bit Mac - tag bit is LSB
#   define OBJC_MSB_TAGGED_POINTERS 0
#else
    // Everything else - tag bit is MSB
#   define OBJC_MSB_TAGGED_POINTERS 1
#endif

#if OBJC_SPLIT_TAGGED_POINTERS
#   define _OBJC_TAG_MASK (1UL<<63)
#elif OBJC_MSB_TAGGED_POINTERS
#   define _OBJC_TAG_MASK (1UL<<63)
#else
#   define _OBJC_TAG_MASK 1UL
#endif

static inline bool 
_objc_isTaggedPointer(const void * _Nullable ptr)
{
    return ((uintptr_t)ptr & _OBJC_TAG_MASK) == _OBJC_TAG_MASK;
}

答疑

• 如何判斷一個指針是否為Tagged Pointer？
  • iOS平臺，最高有效位是1（第64bit）
  • Mac平臺，最低有效位是1

• Tagged Pointer的引用計數(shù)是多少？
  • 通過打印retainCount的值：2^64 - 1，可以理解成不會dealloc