TaggedPointer & Weak

今天看到一篇文章， 里面介绍到arm64后isa是个联合体，就顺便回顾了下TaggedPointer & Weak。

在 arm64 架构之前, isa就是一个普通的指针, 存储着 Class、Meta-Class 对象的内存地址;
从 arm64 架构开始, 对isa进行了优化, 变成了一个 union , 这8个字节(64位)不仅仅用来放地址值(其中33位), 还使用位域来存储更多的信息;

TaggedPointer

NSNumber对象里面有很多成员变量，为啥只占8个字节呢？

image.png

• Tagged Pointer并不是真正的对象,而是一个伪对象
  因为Tagged Pointer不是一个真正的对象，所以当你访问它的ISA的时候自然就会报上面的错误了。
  如果一个数超过了Tagged Pointer所能表示的范围，又会怎么处理呢？同样做个试验：

NSNumber *bigNumber = @(0xEFFFFFFFFFFFFFFF);
NSLog(@"%p", bigNumber);

打印结果：

0x6000002310c0

我们发现bigNumber更像一个普通的地址，跟他本身的值并没有什么关系，我们可以打印一下他的ISA，发现是可以打印的：

image.png

结论：

• 当8字节可以承载用于表示的数值时，系统就会以Tagged Pointer的方式生成指针，如果8字节承载不了时，则又用以前的方式来生成普通的指针。

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Weak

Weak的作用、用法这里就不特别介绍了。

当weak引用指向的对象被释放时，又是如何去处理weak指针的呢？

1. 调用objc_release(其实是AutoreleasePool触发的)
2. 因为对象的引用计数为0，所以执行dealloc
3. 在dealloc中，调用了_objc_rootDealloc函数
4. 在_objc_rootDealloc中，调用了object_dispose函数
5. 调用objc_destructInstance
6. 最后调用objc_clear_deallocating,详细过程如下：

a. 从weak表中获取废弃对象的地址为键值的记录
b. 将包含在记录中的所有附有 weak修饰符变量的地址，赋值为 nil
c. 将weak表中该记录删除
d. 从引用计数表中删除废弃对象的地址为键值的记录

设置weak的流程。

设置weak的时候会有old和new 2个哈希表， 如果已经设置过，清除之前的，然后设置新的（weak_register_no_lock）。

weak_register_no_lock

可以看到在weak_entry_t的结构定义中有联合体，在联合体的内部两种方式来存储弱引用对象的指针地址。

1. 定长数组inline_referrers[WEAK_INLINE_COUNT] WEAK_INLINE_COUNT=4
2. 动态数组weak_referrer_t *referrers通过out_of_line()
   当弱引用该对象的指针数目小于等于WEAK_INLINE_COUNT时，使用定长数组。当超过WEAK_INLINE_COUNT时，会将定长数组中的元素转移到动态数组中，并之后都是用动态数组存储。

如果referent为nil 或 referent 采用了TaggedPointer计数方式，直接返回，不做任何操作。
如果对象正在析构，则抛出异常。
如果对象不能被weak引用，直接返回nil。
如果对象没有在析构且可以被weak引用，则调用weak_entry_for_referent方法根据弱引用对象的地址从弱引用表中找到对应的weak_entry，如果能够找到则调用append_referrer方法向其中插入weak指针地址。否则新建一个weak_entry。
（没有在析构，同时应该支持weak引用）