1、Tagged Pointer简介

1.1、Tagged Pointer特点

从64bit开始，iOS引入了Tagged Pointer技术，用于优化NSNumber、NSDate、NSString等小对象的存储。
在没有使用Tagged Pointer之前， NSNumber等对象需要动态分配内存、维护引用计数等，NSNumber指针存储的是堆中NSNumber对象的地址值，对象占16个字节，指针8个字节，就需要至少24个字节，如下图所示：

使用Tagged Pointer之后，NSNumber指针里面存储的数据变成了：Tag + Data，也就是将数据直接存储在了指针中（仅用8个字节就可以保存NSNumber的数据），当指针不够存储数据时，才会使用动态分配内存的方式来存储数据

NSNumber *number1 = @4;
NSNumber *number2 = @5;
NSNumber *number3 = @(0xFFFFFFFFFFFFFFFF);
NSLog(@"%p %p %p",number1, number2, number3);

打印结果：

~: 0x8146ba2e9d0ffff5 
~: 0x8146ba2e9d0ffef5
~: 0x1058460f0

通过观察打印可以看到，number1、number2都是通过指针来保存的数据，number3是由于指针不过存储数据，使用了动态分配来存储的。

1.2、如何区分Tagged Pointer

区分条件，iOS平台，地址最高有效位是1（第64bit），Mac平台，地址最低有效位是1。
可以查看objc源码中判断是否是TaggedPointer方法：

// iOS平台
#   define _OBJC_TAG_MASK (1UL<<63)
// Mac平台
#   define _OBJC_TAG_MASK 1UL
// 判断方法
static inline bool 
_objc_isTaggedPointer(const void * _Nullable ptr)
{
    return ((uintptr_t)ptr & _OBJC_TAG_MASK) == _OBJC_TAG_MASK;
}

iOS平台位运算：

通过位运算，拿到最后一个位 _OBJC_TAG_MASK = 1000 0000
  0b 0000 0111
& 0b 1000 0000
---------------
  0b 1000 0000

Mac平台位运算：

通过位运算，拿到最后一个位 _OBJC_TAG_MASK = 0b 0000 0001
  0b 0000 0111
& 0b 0000 0001
---------------
  0b 0000 0001

1.3、Tagged Pointer消息发送

objc_msgSend能识别Tagged Pointer，比如NSNumber的intValue方法，直接从指针提取数据，节省了以前的调用开销

2、Tagged Pointer面试题

2.1、执行以下代码会有什么问题

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

会报坏内存访问错误： ! Thread 5: EXC_BAD_ACCESS (code=EXC_I386_GPFLT)
分析：
因为在给self.name赋值时，实际上调用的是[self setName]方法：

- (void)setName:(NSString *)name {
    if (_name != name) {
        [_name release];
        _name = [name retain];
    }
}

有多条线程会同时执行[_name release]方法，所以重复执行release方法就会造成坏内存访问。
解决方案：加锁

2.1、执行以下代码会有什么问题

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

如果将字符串改成abc，这段代码就不会崩溃。
分析：
因为abc是通过TaggedPointer方式存储的，是直接赋值，没有调用setName方法，可以通过打印字符串class查看：

NSString *str1 = [NSString stringWithFormat:@"abc"];
NSString *str2 = [NSString stringWithFormat:@"abcdeghijk"];
NSLog(@"%p %p", str1, str2);
NSLog(@"%@ %@", [str1 class], [str2 class]);

打印结果：

~: 0x83bc89a2bc94c942 0x60000107b2e0
~: NSTaggedPointerString __NSCFString