什么是Tagged Pointer

1. Tagged Pointer的引入

iPhone5s配备了首个采用64位架构的A7双核处理器,为了节省内存和提高执行效率,苹果提出了Tagged Pointer的概念。

2. Tagged Pointer解决的问题

大家都知道C语言的精华是指针,指针变量存储的是指针所指向对象的内存地址,通过这个内存地址就可以访问指针所指向的对象。

指针变量所占用的内存空间和CPU的位数有关,32bit CPU一个指针占4个字节的存储空间,而64位CPU一个指针要占8个字节的内存空间。不仅是指针其他基本类型数据在64bit机器下所占用的内存空间也会变大,假设我们要存储一个NSNumber对象,其值是一个整数。正常情况下,在32位CPU下占4个字节,在64位CPU下是占8个字节的。一个普通的iOS程序从32位机器迁移到64位机器后,虽然逻辑没有任何变化,但这种NSNumber、NSDate等对象所占用的内存空间会翻倍。如下图所示:

上图来自于infoQ上的文章http://www.infoq.com/cn/articles/deep-understanding-of-tagged-pointer/

为了节省内存占用,苹果就玩了一个黑魔法,把64bit机器下的指针所占的8个字节空间拆分为两部分:一部分bit位作为标记位(标记这是一个特殊的指针),另一部分bit位用来存储指针本应指向对象的值,并约定该指针不指向任何对象,指针指向的值存储在指针本身里,这样的指针就是Tagged Pointer,示意图如下:

上图来自于infoQ上的文章http://www.infoq.com/cn/articles/deep-understanding-of-tagged-pointer/

普通指针的解析方式是先取指针变量中存储的地址,然后寻址并读取该地址处的对象。当解析Tagged Pointer指针时读取的是指针变量中除标记位之外的bit位,NSNumber*类型指针读取的就是一个数,NSString*类型指针读取的就是一个字符串,同一块内存区域按照不同方式读取读取的内容不一样 。

3. Tagged Pointer问题示例

sunnyxx之前在网上po了一行代码很有意思:

NSLog(@"%@", 11529223390768879413UL);//tagged pointer

该行代码打印的结果就是sunny。考察的就是Tagged Pointer知识。

%@打印一个无符号数,实际上就是把11529223390768879413UL这个无符号数当做字符指针处理。指针的值是11529223390768879413UL,对应的十六进制数是0xa0000796e6e75735。如果该指针是个普通的指针那么NSLog打印的结果应是内存地址0xa0000796e6e75735处的对象。然而告诉你该指针是个Tagged Pointer,意味着指针不指向任何对象,指针指向的值就存储在0xa0000796e6e75735里面,除去标记位就是从低地址到高地址依次按字符读取遇0结束,结果就是sunny(s:0x73 u:0x75 n:0x6e y:0x79)


同理:

NSLog(@"%@", 11529222703035078277UL);//打印的是hello

总结

Tagged Pointer是利用64bit CPU下8bytes的存储空间来存储指针指向的值,因为总共就占8个字节的内存空间且还需要一定标记bit,剩下的bit才能用来存储,所以Tagged Pointer只能存储是一些小对象。Tagged Pointer存储的对象不是在堆内存中,而是在指针变量本身中。至于Apple按照什么规则去标记Tagged Pointer请自行查阅LLVM文档,就字符串类型的Tagged Pointer而言在我的设备上测试的结果是最高位字节是0xa0。

据苹果官方测试使用Tagged Pointer访问对象快3倍,对象创建快106倍。可见不仅节约了内存使用,还能提高内存使用效率。

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 221,273评论 6 515
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 94,349评论 3 398
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 167,709评论 0 360
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 59,520评论 1 296
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 68,515评论 6 397
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 52,158评论 1 308
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 40,755评论 3 421
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 39,660评论 0 276
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 46,203评论 1 319
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 38,287评论 3 340
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 40,427评论 1 352
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 36,122评论 5 349
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 41,801评论 3 333
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 32,272评论 0 23
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 33,393评论 1 272
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 48,808评论 3 376
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 45,440评论 2 359

推荐阅读更多精彩内容