1.小对象类型

面试题

- (void)taggedPointerDemo {
    self.queue = dispatch_queue_create("com.myself.cn", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    
    for (int i = 0; i<10000; i++) {
        dispatch_async(self.queue, ^{
            self.nameStr = [NSString stringWithFormat:@"hello"];  // alloc 堆 iOS优化 - taggedpointer
             NSLog(@"%@",self.nameStr);
        });
    }
}
-(void) taggedPointerDemo2{
    for (int i = 0; i<10000; i++) {
        dispatch_async(self.queue, ^{
            self.nameStr = [NSString stringWithFormat:@"hello_我是追梦的少年，你怎么不追梦呢"];
            NSLog(@"%@",self.nameStr);
        });
    }}

taggedPointerDemo正常打印，taggedPointerDemo2 crash，出错的原因是objc_release，taggedPointerDemo2crash我们知道原因，self.nameStr调用set方法，对旧值的release 对新值retain，因为多线程，可能出现对同一个对象过度释放。但是taggedPointerDemo为什么没有问题呢？我们打印对象信息
在taggedPointerDemo打印self.nameStr，

(lldb) p self.nameStr
(NSTaggedPointerString *) $0 = 0xae6a0a553e3028c6 @"hello"
(lldb) p self.nameStr
(__NSCFString *) $0 = 0x0000000282774140 @"hello_我是追梦的少年，你怎么不追梦呢"

可以看出两个方法中的self.namestr是不同的类型TaggedPointer
我们先研究为什么TaggedPointer没有发生crash，我们看一下retain和release方法对TaggedPointer怎么处理的
在

id 
objc_retain(id obj)
{
    if (!obj) return obj;
    if (obj->isTaggedPointer()) return obj;
    return obj->retain();
}
void 
objc_release(id obj)
{
    if (!obj) return;
    if (obj->isTaggedPointer()) return;
    return obj->release();
}

在objc_retain和objc_release会判断是否为TaggedPointer，如果是直接返回，TaggedPointer的生命周期不做处理，所以不会发生过度释放。

TaggedPointer的研究

在read_images中有对taggedPointer的处理initializeTaggedPointerObfuscator在源码的文件objc-internal.h中可以看出对taggedPointer的详细处理

_objc_encodeTaggedPointer
_objc_decodeTaggedPointer
_objc_taggedPointersEnabled
_objc_makeTaggedPointer
_objc_isTaggedPointer
_objc_getTaggedPointerTag
_objc_getTaggedPointerValue
_objc_getTaggedPointerSignedValue

_objc_encodeTaggedPointer：对我们生成的TaggedPointer进行编码
_objc_decodeTaggedPointer：对TaggedPointer进行解码 编码和解码通过异或完成
_objc_taggedPointersEnabled：系统是否支付TaggedPointer
_objc_isTaggedPointer：这个指针是否是TaggedPointer类型
_objc_getTaggedPointerTag：获取指针内的数据是什么类型
_objc_getTaggedPointerValue：获取指针中包含的数据，获取到的数据是无符号的
_objc_getTaggedPointerSignedValue：获取指针中包含的数据，获取到的数据是有符号的
我们可以在我们的工程中做以下声明来方便我们研究taggedPointer的过程

#import <objc/runtime.h>
extern uintptr_t objc_debug_taggedpointer_obfuscator;
uintptr_t
_objc_decodeTaggedPointer_(id ptr)
{
    return (uintptr_t)ptr ^ objc_debug_taggedpointer_obfuscator;
}

我们在项目中的TaggedPointer都是经过系统编码处理的，所以我们可以在项目中objc_decodeTaggedPointer解码处理。
1.获取TaggedPointer的类型_objc_getTaggedPointerTag

    NSString *str1 = [NSString stringWithFormat:@"a"];
    NSLog(@"---0x%lx",_objc_decodeTaggedPointer_(str1));
    NSNumber *number1 = @1;
    NSLog(@"0x%lx",_objc_decodeTaggedPointer_(number1)); 
0xa000000000000611
0xb000000000000012

看_objc_getTaggedPointerTag中的源码处理我们得出 $1 = 0x0000000000000002和0x0000000000000003.
((value >> _OBJC_TAG_INDEX_SHIFT) & _OBJC_TAG_INDEX_MASK)
objc_tag_index_t中OBJC_TAG_NSString为2，OBJC_TAG_NSNumber为3，的出验证。我们再创建NSDate对象进行验证，打印和输出结果如下

0xe2d2b71b2a103a5c
(lldb) p/x (0xe2d2b71b2a103a5c >> 0x3c) & 0x7
(unsigned long) $0 = 0x0000000000000006

OBJC_TAG_NSDate的值为6
2._objc_getTaggedPointerValue从指针中获取值

p/x (0xa000000000000611 << 0x4) >> 0x4
(unsigned long) $2 = 0x0000000000000611

a的scill码是0x61得以验证

散列表补充

2.retain

retain底层实现是objc_retain，如果是isTaggedPointer直接返回，
objc_retain--》rootRetain
1.先判断是否是nonpointer
如果不是
对散列表加1
如果是则进行2
2.判断是否在deallocating
如果是，不进行引用计数的操作，返回nil，让对象进行dealloc
如果不是则进行3
3.对引用计数加1
判断extra_rc是否存满
如果存满则进行4
如果没存满则不进行操作
4.对extra_rc减半处理并设置标记transcribeToSideTable为true
5.判断transcribeToSideTable，如果是true则把引用计数的一半加到散列表中。

3.retainCount

NSObject *objc = [NSObject alloc];
   NSLog(@"%ld",CFGetRetainCount((__bridge CFTypeRef)objc));

打印结果是1，为什么呢？

inline uintptr_t 
objc_object::rootRetainCount()
{
    if (isTaggedPointer()) return (uintptr_t)this;

    sidetable_lock();
    isa_t bits = LoadExclusive(&isa.bits);
    ClearExclusive(&isa.bits);
    if (bits.nonpointer) {
        uintptr_t rc = 1 + bits.extra_rc;
        if (bits.has_sidetable_rc) {
            rc += sidetable_getExtraRC_nolock();
        }
        sidetable_unlock();
        return rc;
    }

    sidetable_unlock();
    return sidetable_retainCount();
}

初始化的对像bits.extra_rc为0，因为rootRetainCount中有加1，所以返回是1.
即使CFGetRetainCount很多次返回依然是1，因为rootRetainCount中只加1，没有对bits.extra_rc操作。

4.release

先从bits.extra_rc减1.如果extra_rc减为0了，则从散列表中取出，并放置到extra_rc，如果extra_rc最终被减为0，则向对象发送delloc消息。

5.delloc

如果没有弱引用，关联对象，c++，散列表计数，就直接free，如果有，则object_dispose，

void *objc_destructInstance(id obj) 
{
    if (obj) {
        // Read all of the flags at once for performance.
        bool cxx = obj->hasCxxDtor();
        bool assoc = obj->hasAssociatedObjects();

        // This order is important.
        if (cxx) object_cxxDestruct(obj); //销毁c++
        if (assoc) _object_remove_assocations(obj);//清理关联的对象
        obj->clearDeallocating();
    }

    return obj;
}

clearDeallocating对弱引用和散列表中的引用计数进行处理。