系統(tǒng)運維

熟悉C++、java、VB等編程語言的朋友都知道String（字符串），它是編程語言中表示文本的數(shù)據(jù)類型，字符串由若干字符組成的，是所有編程語?中?常重要的成員?？赡芎芏嗯笥哑綍r只是使用它，沒有仔細研究其中的奧秘。其實，字符串還是有很多值得我們深入研究的地方。
?、思考
在 Swift 開發(fā)使?字符串的過程中，你是否有思考過以下問題？
1 個字符串變量占?多少內(nèi)存？
字符串 str1、str2 的底層存儲有什么不同？

如果對 str1、str2 進?拼接操作，str1、str2 的底層存儲?會發(fā)?什么變化？

如果你能準(zhǔn)確地回答以上問題，那說明對 Swift 字符串的底層存儲機制還是?較了解的。
?、1 個字符串變量占?多少內(nèi)存？

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?法 1：MemoryLayout
?先，可以借助 Swift ?帶的 MemoryLayout 來測試?下

?法 2：匯編
另外，我們也可以借助?個強有?的底層分析助?—匯編語?，來窺探?下 String 的底層存儲實際上分析其他語法、系統(tǒng)庫的底層，都可以借助匯編語?

?如多態(tài)的原理、泛型的原理、Array 的底層、枚舉的底層等等
另外，不僅僅是 Swift，C、C++、OC 的底層分析，依然可以借助匯編語?
畢竟你寫的每??有效代碼，最終都是要轉(zhuǎn)成機器指令（0 和 1）
?機器指令是跟匯編指令??對應(yīng)的，每?條機器指令都能翻譯成與之對應(yīng)的匯編指令
能讀懂匯編指令，就相當(dāng)于能讀懂機器指令，知道 CPU 具體在?嘛（操作了什么寄存器，操作了哪塊內(nèi)存）
本教程的代碼是直接跑在 Mac 的命令?（CommandLineTools）項?上
因此展示的匯編代碼是基于 X64 的 AT&T 格式匯編，并? iOS 真機設(shè)備的 ARM 匯編其實不同種類的匯編之間有極?的相似性，只是有些指令的叫法不?樣
跟微軟的 Visual Studio ?樣，Xcode 也內(nèi)置了?常?便的反匯編功能，可以輕松查看每?句代碼對應(yīng)的匯編指令，打開反匯編界?的步驟如下
在某??需要調(diào)試的代碼打上斷點（反匯編界?會在斷點調(diào)試狀態(tài)下顯示出來）

菜單： Debug >

譯為匯編，

譯為反匯編

運?程序，看到反匯編界?

如果你的反匯編經(jīng)驗??，根據(jù)第 16、17 ?的匯編就可以推敲出來，String 是占? 16 個字節(jié)因為它?了 rax、rdx 寄存器存放字符串 str 的內(nèi)容，? rax、rdx 都是 8 字節(jié)的
匯編的內(nèi)容太多了，因為時間和篇幅關(guān)系，?章?并不會對每?句匯編指令進?詳細地講解，更多的是 想說明匯編的重要性。
三、字符串的底層存儲

窺探內(nèi)存
此前我寫了個可以窺探 Swift 變量內(nèi)存的??具：https://github.com/CoderMJLee/Mems 現(xiàn)在?它來窺探下字符串的 16 字節(jié)??，究竟存儲著什么數(shù)據(jù)
默認情況下按照 8 個字節(jié)?組來顯示內(nèi)存數(shù)據(jù)

傳遞參數(shù)

是按照 1 個字節(jié)?組來顯示內(nèi)存數(shù)據(jù)

字符 \'0\'~\'9\' 的 ASCII 值是 0x30~0x39，認真觀察最初 str1 的 16 個字節(jié)數(shù)據(jù)，你發(fā)現(xiàn)了什么？
它直接將所有字符的 ASCII 值存儲在 str1 的 16 字節(jié)中
最后 1 個字節(jié) 0xea 中的 0xa 就是字符的數(shù)量，也是共 10 個字符
拼接

可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)對 str1 進?拼接 "ABCDE" 的時候
它最終是將 "0123456789ABCDE"?五個字符的 ASCII 值都存儲在了 str1 的 16 字節(jié)中最后 1 個字節(jié) 0xef 中的 0xf 就是字符的數(shù)量，也是共 15 個字符
可以看得出來，?前 16 個字節(jié)已經(jīng)存滿了，那如果再拼接 1 個字符呢？

可以看到，str1 ??存儲的數(shù)據(jù)發(fā)?了?常?的變化，每?個字符的 ASCII 值不?了， 那??的 16 字節(jié)具體是什么含義呢？
所有字符（\'0\'~\'9\'、\'A\' 到 \'F\'）的 ASCII 值?存到哪去了呢？
其他情況
如果?開始初始化的時候（未拼接之前），字符串的內(nèi)容就是超過 15 個字符呢？

相信你能猜到是這個結(jié)果
這 16 個字節(jié)??并沒有出現(xiàn)任何?個字符的 ASCII 值

?且這 16 個字節(jié)跟

還是有所區(qū)別

雖然它們的字符串內(nèi)容都是"0123456789ABCDEF" 如果對 str2 進?拼接操作

不難發(fā)現(xiàn)：這時 str2 的 16 字節(jié)?發(fā)?了變化，跟
如何解決上述疑問？

是有點相似的

上述的種種疑問，光看打印出來的內(nèi)存數(shù)據(jù)是?法解決的，但是都可以利?【！?。R編！??！】來解 決，分析匯編指令，??就得出結(jié)論，因為?章的篇幅有限，平時?作也?較忙，我把上述問題的詳細 剖析過程錄制成了?達 2 個多?時的視頻，有興趣的朋友可以? 1.5~2 倍速度觀看
鏈 接 ：https://pan.baidu.com/s/1AkS3K1ZKP8zyxhlhLRaBkA 提取碼：kzrk
視頻對于沒有匯編基礎(chǔ)的朋友來說，可能會有點難度，最好挑?個頭腦清醒的時間去觀看
看完視頻后，希望?家能夠確切地感受到匯編語?的重要性，不要永遠只停留在編寫?級語?代 碼、沉迷于語法糖的層?

四、最后
我們做的這么多，當(dāng)然不僅僅是為了窺探字符串的底層。同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法一樣，匯編絕對是助你程序生涯更進一步的必備良方。

在編程領(lǐng)域，字符串只是如同茫茫宇宙中的一顆行星，渺小而又偉大。等待我們發(fā)掘探索的東西還有很多。在未來，互聯(lián)網(wǎng)還有更多領(lǐng)域需要編程完成。時代進步，軟件也日新月異的發(fā)展，不學(xué)習(xí)就等于倒退，就會被時代淘汰。對程序員??，唯有不斷的探索學(xué)習(xí)更多技術(shù)，才能在這?領(lǐng)域中縱橫遨游。
如果你想提升自己的能力、升職加薪、突破瓶頸，那一定要學(xué)習(xí)更多有關(guān)匯編及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法等相關(guān)信息。如果想要深入了解，歡迎××××××，這里不僅有與編程界大牛面對面的機會，更有?數(shù)免費編程技巧和技術(shù)提升秘籍，我們期待與您共同進步。

文章題目：借匯編之力窺探String背后的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)奧秘
新聞來源：http://m.rwnh.cn/article34/cgespe.html

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