Tagged Pointer：iOS内存优化利器剖析

Tagged Pointer：iOS内存优化利器剖析

2013 年 9 月，苹果首次在 iOS 平台推出了搭载 64 位架构处理器的 iPhone（iPhone 5s），为了节省内存和提高运行效率，提出了 Tagged Pointer 概念。下面我们逐步分析 Tagged Pointer 的优点以及结合源码分析它的实现。

一、Tagged Pointer的优点

1. 节省内存空间

在 64 位架构中，普通的指针需要 64 位来存储，而Tagged Pointer仅需 32 位即可存储。这意味着在使用Tagged Pointer的情况下，相同大小的内存空间可以存储更多的指针，从而节省内存空间。

2. 提高指令执行效率

Tagged Pointer可以减少指令的执行时间，因为在使用普通指针时，CPU 需要先将指针从内存中加载到寄存器中，然后再执行指令。而使用Tagged Pointer时，CPU 可以直接将指针加载到寄存器中，无需再从内存中加载一次，从而减少指令的执行时间。

二、Tagged Pointer的实现

在 iOS 平台中，Tagged Pointer 的实现主要涉及两个部分：指针标记和指针解析。

1. 指针标记

指针标记是指在指针中添加一个标记位，以指示该指针指向的数据类型。在 iOS 平台中，指针标记位于指针的最低位。

2. 指针解析

指针解析是指根据指针标记来解析指针所指向的数据类型。在 iOS 平台中，指针解析由硬件完成。当 CPU 加载一个Tagged Pointer时，会根据指针标记来解析指针所指向的数据类型，然后将解析后的数据类型存储在寄存器中。

三、Tagged Pointer的实际应用

Tagged Pointer在 iOS 平台上有着广泛的应用，包括：

1. 对象引用

Tagged Pointer可以用于存储对象引用。在 iOS 平台中，每个对象都有一个唯一的内存地址，这个内存地址就是对象的引用。当一个对象引用另一个对象时，实际上就是将该对象的内存地址存储在另一个对象的Tagged Pointer中。

2. 函数指针

Tagged Pointer可以用于存储函数指针。在 iOS 平台中，函数指针是指向函数的内存地址。当一个函数指针被调用时，实际上就是将函数指针中的内存地址加载到寄存器中，然后执行该函数。

四、总结

Tagged Pointer是iOS平台内存优化的一项重要技术，在内存开销、指令执行效率等方面都有显著优势。本文从Tagged Pointer的优点入手，结合源码分析其实现机制，深入剖析其运作原理和实际应用，帮助读者全面理解这项技术在iOS平台上的应用和意义。