NSString 是存储在堆上还是堆栈上？初始化 NSString 的好方法是什么？

Question

我有 2 个新问题：

1）考虑这一行：

NSString *myString = [[NSString alloc] initWithString: @"Value"]; 

我学到了两件事，但我想确认一下： 据我所知，“alloc”消息表明 NSString 的实例将存储在“堆”内存中。 我还了解诸如“字符”之类的原始变量存储在“堆栈”内存中。

这是否意味着：

• NSString的实例存储在堆内存中；
• 并且该对象有一个 iVar 指针（当调用 initWithString 方法时）指向驻留在堆栈内存中的原始“chars”的“Value”字符串？ 这实际上是如何运作的？

第二个问题是直接相关的，给我带来了个人的困境（可能是因为我遗漏了一点）： 2）您会参考这两种方法中的哪一种？为什么？：

NSString *myString = [[NSString alloc] initWithString: @"Value"]; 
NSString *myString = @"Value"; 

如果我的第一个问题得到证实，两种方法都应该“最终”指向存储在堆栈内存中的字符。因此，我实际上并没有看到使用第一个选项并为保留计数所困扰的目的。

Answer 1

简短回答： 在这种情况下，两行具有相同的结果 将字符串常量直接分配给 myString 就可以了。

更长的答案：

Objective-C 对象确实是在堆上分配的。然而，“原始”值并不总是存储在堆栈中。局部变量存储在堆栈中，无论它们是否是原始变量。 （例如，您可以声明一个结构体的局部变量，它不被视为原始值。）您可以将原始值存储在堆上，但在这种情况下访问它们的唯一方法是通过指针。例如：

int *someInt = malloc(sizeof(int));  // allocate a block of memory to hold an int
*someInt = 42;                       // store data in that memory

我们总是使用指针来引用 Objective-C 对象的原因是对象总是在堆上分配。如果你想在堆栈上存储一些东西，编译器需要知道它的大小。在 Objective-C 中，直到程序实际运行时才知道对象的大小。

那么，回到你的弦上。尝试执行以下两行：

NSString *foo = [[NSString alloc] initWithString:@"foo"];
NSString *bar = @"foo";

如果在第二行之后中断，您会发现 foo 和 bar 包含相同的地址；也就是说，它们指向同一个对象。由于 NSString 对象是不可变的，因此使用常量字符串创建对象只会返回指向该常量的指针。

如果 NSString 的作用就是如此，为什么还要有一个 -initWithString: 呢？ NSString 是一个“类簇”，也就是说 NSString 是几个不同内部类的公共接口。如果将不是常量的 NSString* 传递给 -initWithString:，则返回的对象可能是与使用该常量时获得的对象不同的类的实例。作为一个类集群，NSString 向您隐藏了许多实现细节，以便您在不同类型的字符串上获得良好的性能，而不必担心它是如何工作的。

Answer 2

NSString 很有趣，因为直到最近它们还是唯一可以作为文字提供的 Objective-C 对象类型。 iOS 4 和 OS X 10.6 中添加的块对象是我所知道的另一个最近添加的内容，但它们有自己的特定规则，所以我提到这一点只是为了完整性。

C 原语可以存储在堆或堆栈上。例如：

- (void)someMethod
{
    int i = 3; // i is on the stack
}

- (void)someOtherMethod
{
    int *i = (int *)malloc(sizeof(int)); // i now points to an 'int' on the heap
}

大多数 Objective-C 对象只能存储在堆上。你说的非常正确， alloc 在堆上提供了一个对象的新副本，并且 myString 调用的结果将是一个指向 NSString 的指针在堆上。

但是，@"" 语法是创建对象的简写。 @"Value" 实际上创建了一个对象文字。因此，例如，您可以这样做：

NSLog(@"%@", [@"Value" substringFromIndex:1]);

输出将为“alue”。您可以将 substringFromIndex: 消息发送到 @"Value"，因为它是一个文字对象。

NSString 与 initWithString: 的具体作用是特定于实现的，但您可以确定它会在需要时获取所指向事物的副本。否则，如果您执行以下操作，您会看到奇怪的行为：

NSMutableString *mutableString = [NSMutableString stringWithString:@"String"];
NSString *immutableString = [NSString stringWithString:mutableString];

[mutableString appendString:@" + hat"];

// immutableString would now have mutated if it was simply
// keeping a reference to the string passed in

因此您不必担心传递给它的任何内容的生命周期。 NSString 的工作就是处理这个问题。

实际上，NSString 对象文字实际上永远不会过期，因此这一点有点没有实际意义。但是，如果您使用了 initWithUTF8String: 或其他接受 C 文字的东西，并且该 C 文字位于堆栈上，您仍然无需担心，因为 NSString 会处理它。

在回答你的第二个问题时，我更喜欢第二个版本，因为它更短，因此更清楚地表明你打算做什么。后者有一些理论上的性能优势 - 特别是如果您在多个地方使用相同的文字 - 但它们是如此微不足道，以至于现在不值得考虑。