未命名文件 (8).jpg

内存布局

static修饰的在全局区，不占用内存
内核分为用户态核和内核，4GB的空间，3GB供用户态使用，1GB供系统内核（系统消息处理、msgTrap等）使用
栈区通过sp寄存器定位

未命名文件 (9).jpg

TaggedPointer

专门存储小对象（指针+内容），NSNumber、NSdate、NSIndexPath等，
- objc_msgSend速度加快，内存读取上有着倍的效率，创建时比以前快106倍
- 内存优化，TaggedPointer指针的值不再是地址了，而是真正的值。所以，实际上它不再是一个对象了，它只是一个披着对象皮的普通变量而已。所以，它的内存并不存储在堆中，也不需要malloc和free
- OC中不能自定义TaggedPointer，Swift中则可以自定义TaggedPointer
- 不要通过地址开头去判断类型，如0xa开头代表String，会有问题
payload = (decoded_obj << payload_lshift) >> payload_rshift，有效负债，通过左移、右移（加解密）得到，类似nonPointerISA中的shiftCls
1. 传入地址ptr，通过异或混淆（objc_debug_taggedpointer_obfuscator随机数）解密
2. 通过右移、左移 & mask得到真实的指针地址 ```objectivec static inline uintptr_t _objc_decodeTaggedPointer_noPermute(const void * _Nullable ptr) { uintptr_t value = (uintptr_t)ptr;
  if OBJC_SPLIT_TAGGED_POINTERS
  if ((value & _OBJC_TAG_NO_OBFUSCATION_MASK) == _OBJC_TAG_NO_OBFUSCATION_MASK) return value;
  endif
  return value ^ objc_debug_taggedpointer_obfuscator; }

static inline uintptr_t _objc_decodeTaggedPointer(const void * _Nullable ptr) { uintptr_t value = _objc_decodeTaggedPointer_noPermute(ptr);

if OBJC_SPLIT_TAGGED_POINTERS

uintptr_t basicTag = (value >> _OBJC_TAG_INDEX_SHIFT) & _OBJC_TAG_INDEX_MASK;
value &= ~(_OBJC_TAG_INDEX_MASK << _OBJC_TAG_INDEX_SHIFT);
value |= _objc_obfuscatedTagToBasicTag(basicTag) << _OBJC_TAG_INDEX_SHIFT;

endif

return value;

}

<a name="OxkKA"></a>
### 数据结构
- **通过构造打印string地址，查看二进制得知（arm64环境）**
   - **首位1代表是小对象类型，0代表非小对象类型**
   - **末尾三位代表了数据类型，这里010为2，代表String类型**
   - **第二个倒数三位代表了数据的长度，以下分别的2，1，5**
      - **NSNumber则是代表内部数据类型的长度**
         - **char 0；short 1；int 2； long 3； float 4； double 5**
   - **余下倒数的数据代表了当前存储的ASCII值**
![image.png](https://cdn.nlark.com/yuque/0/2021/png/21860440/1631086557640-41635913-683f-4fbc-88fe-93bda6b8a6a1.png#clientId=uac966c4a-6f32-4&from=paste&height=1066&id=ua2ab2d0e&margin=%5Bobject%20Object%5D&name=image.png&originHeight=1066&originWidth=2162&originalType=binary&ratio=1&size=396719&status=done&style=none&taskId=ubdb9ff7e-efcf-4574-9f0e-e67bc6b7070&width=2162)
<a name="bjmhv"></a>
### 问题
- 运行demo1不会崩溃，demo2会崩溃
- demo1使用小对象存储，self.nameStr retain release操作的直接返回，没有ARC相关的计数管理，所以不会崩溃
- **demo2使用堆存取，内存有开销，多线程异步读写时（对新值得Retain，旧值得Release），对同一片内存空间进行操作，某一刻容易发生多次release，对野指针进行了操作，导致崩溃**
```objectivec
- (void)taggedPointerDemo {
    self.queue = dispatch_queue_create("com.cooci.cn", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    for (int i = 0; i<10000; i++) {
        dispatch_async(self.queue, ^{
            self.nameStr = [NSString stringWithFormat:@"cooci"];
             NSLog(@"%@",self.nameStr);
        });
    }
}
- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event{
    NSLog(@"来了");
    // 多线程 读和写
    // setter -> retian release
    for (int i = 0; i<1000000; i++) {
        dispatch_async(self.queue, ^{
            self.nameStr = [NSString stringWithFormat:@"cooci_你瞅啥，瞅你咋地哈哈哈哈哈哈哈"];
            NSLog(@"%@",self.nameStr);
        });
    }
}

内容长度超过一定值时，TaggedPointer无法满足存储，则变为普通存储

ARC & MRC

ARC是LLVM和Runtime配合的结果
ARC中禁止手动调用retain/release/retainCount/dealloc
ARC新加了weak、strong属性关键字

未命名文件 (11).jpg

Retain

调用流程图

未命名文件 (12).jpg

首先判断了是否为小对象类型，如果是，则直接return，验证了上述小对象类型未崩溃的原因
获取对象isa，原因isa中存储了extrc引用计数，需要处理
do while循环中
- 判断新isa是否为nonpointer
  - 不是的话，直接将Sidetable内容取出，refcntStorage进行+2（位置+1，1<<2 = 010）处理
  - 是的话，判断是否正在析构
  - 对newIsa.bits进行操作 + 1， carry
  - Carry溢出时，newisa.extra_rc = 1<<18, 新的地方散列表存一半，extra_rc存一半 ```objectivec ALWAYS_INLINE id objc_object::rootRetain(bool tryRetain, objc_object::RRVariant variant) { if (slowpath(isTaggedPointer())) return (id)this;
  bool sideTableLocked = false; bool transcribeToSideTable = false;
  
  isa_t oldisa; isa_t newisa;
  
  oldisa = LoadExclusive(&isa.bits);
  
  …
  
  do { transcribeToSideTable = false; newisa = oldisa; if (slowpath(!newisa.nonpointer)) {
```
   ClearExclusive(&isa.bits);
   if (tryRetain) return sidetable_tryRetain() ? (id)this : nil;
   else return sidetable_retain(sideTableLocked);
```
  } // don’t check newisa.fast_rr; we already called any RR overrides if (slowpath(newisa.isDeallocating())) {
```
   ClearExclusive(&isa.bits);
   if (sideTableLocked) {
       ASSERT(variant == RRVariant::Full);
       sidetable_unlock();
   }
   if (slowpath(tryRetain)) {
       return nil;
   } else {
       return (id)this;
   }
```
  } uintptr_t carry; newisa.bits = addc(newisa.bits, RC_ONE, 0, &carry); // extra_rc++
  
  if (slowpath(carry)) {
```
   // newisa.extra_rc++ overflowed
   if (variant != RRVariant::Full) {
       ClearExclusive(&isa.bits);
       return rootRetain_overflow(tryRetain);
   }
   // Leave half of the retain counts inline and 
   // prepare to copy the other half to the side table.
   if (!tryRetain && !sideTableLocked) sidetable_lock();
   sideTableLocked = true;
   transcribeToSideTable = true;
   newisa.extra_rc = RC_HALF;
   newisa.has_sidetable_rc = true;
```
  } } while (slowpath(!StoreExclusive(&isa.bits, &oldisa.bits, newisa.bits)));
  
  if (variant == RRVariant::Full) { if (slowpath(transcribeToSideTable)) {
```
   // Copy the other half of the retain counts to the side table.
   sidetable_addExtraRC_nolock(RC_HALF);
```
  }
  
  if (slowpath(!tryRetain && sideTableLocked)) sidetable_unlock(); } else { ASSERT(!transcribeToSideTable); ASSERT(!sideTableLocked); }
  
  return (id)this; } ```
  
  Release

同Retain类似，当计算为0时，发送消息dealloc

if (performDealloc) {
      ((void(*)(objc_object *, SEL))objc_msgSend)(this, @selector(dealloc));
  }

OC底层探索

内存管理（一）

内存布局

TaggedPointer

if OBJC_SPLIT_TAGGED_POINTERS

endif

if OBJC_SPLIT_TAGGED_POINTERS

endif

ARC & MRC

Retain

Release

Dealloc