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1、存放位置
2、构造方式
3、特性分析
4、内存分配
5、总结
6、思考题

我们在创建NSString对象时，其实对象本身并不是NSString类型，系统会根据字符串长度以及构建方式的不同，将字符串分为__NSCFConstantString，NSTaggedPointerString,以及__NSCFString这三种类型。举个例子：

NSString *str10 = @"1111111111111";       //__NSCFConstantString
NSString *str20 = [NSString stringWithFormat:@"aaaaa"];  //NSTaggedPointerString
NSString *str30 = [NSString stringWithFormat:@"j98883399012ssssssssssssssssssssss"];  //__NSCFString

那么这三种类型是什么？它们在内存中是如何存储的？什么样的长度和构建方式会转化成什么样的类型？本节我们先来探究__NSCFConstantString

1、存放位置

NSString *str10 = @"1111111111111";   //__NSCFConstantString
NSLog(@"str10引用计数器：%@",[str10 valueForKey:@"retainCount"]);// 18446744073709551615
NSLog(@"str10在堆中实际分配: %zd", malloc_size((__bridge const void *)(str10))); // 0
NSLog(@"str10地址：%p",str10);// str10地址：0x10b028228

从打印结果我们可以看出
1、引用计数器的值为18446744073709551615,即为2^64-1，当引用计数器的值为-1或者无穷大的时候，说明不满足内存管理法则，既系统并不是通过内存黄金法则来释放的。也就是对str10进行retain,release操作都是没有用的。
2、str10对象在堆中实际没有分配空间，只有存放在堆区中的对象才满足内存管理法则。
3、str10对象的地址是低地址，排除代码区和常量区，所以我猜测__NSCFConstantString类型的对象存放在 初始化过的静态区：data段，继续往下走我们会验证这一猜想。

2、 构造方式

我们将代码转成C++，发现每一个@"..."都会生成一个__NSCFConstantString类型的对象。我一共创建了7个@"..."，

NSString *str10 = @"1111111111111";   //__NSCFConstantString
NSLog(@"str10引用计数器：%@",[str10 valueForKey:@"retainCount"]);// str10地址：0x10b028228
NSLog(@"str10在堆中实际分配: %zd", malloc_size((__bridge const void *)(str10))); // 0
NSLog(@"str10地址：%p",str10);// str10地址：0x10b028228
NSString *str20 = [NSString stringWithFormat:@"aaaaa"];  //NSTaggedPointerString
NSString *str30 = [NSString stringWithFormat:@"j98883399012ssssssssssssssssssssss"];  //__NSCFString

如下图所示，就有7个用static修饰的对象产生。
对于static修饰的变量，初始化过的是放在初始化全局区（静态区）：data段，未初始化过的放在未初始化全局区（静态区）：.bss段，并且这部分内存是程序结束后由系统释放的。显然我们是直接初始化了的，也就验证了我们的猜想：__NSCFConstantString类型的对象存放在初始化过的静态区：data段

图一.png
并且我们发现，即使str20是NSTaggedPointerString类型的，str30是__NSCFString类型的，也会在data段存放一个__NSCFConstantString类型的对象。我们这一节先不探讨NSTaggedPointerString 和 __NSCFString。

3、特性分析

通过前两条的分析，我们总结一下__NSCFConstantString类型的对象的特性，它到底特殊在哪里
1、可以用static修饰。也是唯一一个可以用static修饰的对象
2、存放在初始化过的静态区：data段，并不在堆区，程序结束后由系统释放的。
3、不满足内存管理法则，所以retain和release都是不起作用的。
但从isa指针 和 对对象发送消息 这两点来看，还是可以称作是一个对象的，所以我们就称__NSCFConstantString类型的对象是一个特殊对象吧。

4、 内存分配

我们先来看一下第一个对象str10在内存中是如何存储的，通过打印得知str10 对象的内存地址为0x10b028228，通过 Debug-->DebugWorkFlow-->View Memory 打开内存管理界面，输入需要查找的地址

图二.png
这个内存表是以16进制存储的，所以两位表示一个字节。

4.1 探索对象前8个字节。

我们知道，对象最开始存储的是这个对象的isa指针，占8个字节。所以我们打印一下str10的isa指针的值，看看对不对

图三.png
咦？怎么感觉不对应？ 别着急，内存中存放指针字节是倒着的。指针的最后一个字节60对应内存中存放的第一个字节，这样是不是就完全对上啦~~~
所以，前8个字节存放的是isa指针。

4.2 探索对象范围。

我们知道，对象的isa指针指向这个对象的类（类对象），一个类有且只有一个类对象，所以同种类型对象的 isa指针的值都是相等的（都是那个类对象的地址呀~）。以我们生成的__NSCFConstantString类型对象为例， 即以地址60 27 39 0E 01 00 00 00开头的（对应isa指针0x000000010e392760）就是一个__NSCFConstantString类型的对象。

根据这个原理，我们恰好能找到7个__NSCFConstantString类型的对象。 从这个表中我们可以看出，从一个 __NSCFConstantString类型对象的开始到遇到第二个__NSCFConstantString类型对象这中间一共是32个字节。 那这32个字节全是这个对象的吗？我们以str10为例，把这32个字节按8个字节拆成四份

 str10怕你们忘了它是谁，所以再次闪亮登场
NSString *str10 = @"1111111111111";   //__NSCFConstantString

0~8 字节---> 60 27 39 0E 01 00 00 00 isa指针
9~16 字节--> C8 07 00 00 00 00 00 00 一脸懵逼
17~24 字节-> C9 D1 D5 0C 01 00 00 00 看起来像个地址
25~32字节-> 0D 00 00 00 00 00 00 00 D的16进制是13，与str10的长度一致

4.3 探索对象17~24字节

我们把17~24字节（看起来像地址的家伙）当地址，看看里面存放了什么

图四.png
似乎发现了新大陆，查找ASCLL表发现，字符1对应ASCLL码的16进制 就是31！！（其实作者探索到这里的时候心里好开心~~） 所以毋庸置疑，第17~24字节存的就是str10值的地址！，并且这些值存放在内存的文字常量区。

4.4 探索对象9~16字节

细心的同学会发现，可以用ASCLL编码的字符串是存放在一起的，并且用一个字节隔开（看图四），他们的第9~16字节都是
C8 07 00 00 00 00 00 00
那些包含中文的那些字符串也存在一起，他们中间用两个字节隔开

图五.png
他们的9~16个字节都是
D0 07 00 00 00 00 00 00
所以我猜测，这8个字节可能会存放字符串的编码方式，以及对象类型。

4.5 探索对象25~32字节

接着我们再来探究最后8个字节
我们把前三个对象的最后8个字节都拿出来，看看存储的到底是不是字符串的长度
0D 00 00 00 00 00 00 00 13 --->@"1111111111111"
0D 00 00 00 00 00 00 00 13 --->@"str10引用计数器：%@"
0B 00 00 00 00 00 00 00 11 --->@"retainCount"
这个很好验证，所以25~32字节存放的是字符串的长度

5、总结：

1、__NSCFConstantString类型的对象是特殊对象。其特殊性体现在可以用static修饰，存放在data段，不满足内存管理法则。
2、所有@"....."都会在内存中生成__NSCFConstantString类型的对象。
3、__NSCFConstantString类型的对象在内存中占用32个字节，用来存放isa指针，（编码形式，对象类型），字符串常量的地址以及字符串长度。
4、字符串的值（字符串常量）存放在文字常量区。

6、思考题

1、为什么以下两种方式生成的字符串相当于直接赋值？也是__NSCFConstantString类型的对象

NSString *str11 = [[NSString alloc] initWithString:@"222222222222222222222"];
NSString *str12 = [NSString stringWithString:@"2222222222222222"];

首先@"..."说明已经在data段存了__NSCFConstantString类型的对象，NSString是不可变字符串，就没必要在堆上浪费内存了，直接指向这个__NSCFConstantString类型的对象，效果是一样的。

2、那为什么 stringWithFormat 用format这种形式创建的字符串不指向__NSCFConstantString类型的对象，而是NSTaggedPointerString或者__NSCFString类型？

经过format所得到的值 不一定和 data段存的__NSCFConstantString类型的对象的值相等。举个例子

 NSString *str31 = [NSString stringWithFormat:@"j98883399012%@",str10];  

即在data段存的__NSCFConstantString类型对象的值是j98883399012%@，但str31对象的值是j98883399012拼str10，所以会在堆中开辟空间，存放这个对象的值（__NSCFString类型），如果值比较小，就可以直接存在指向对象的指针里面（NSTaggedPointerString）