64-bit Tips

Apple下发了支持64位的最后通牒：

As we announced in October, beginning February 1, 2015 new iOS apps submitted to the App Store must include 64-bit support and be built with the iOS 8 SDK. Beginning June 1, 2015 app updates will also need to follow the same requirements.

早应该做的适配终于要开始动工了，苦了64位的CPU运行了这么久32位的程序。前段时间公司项目完成了64-bit包的适配，本没那么复杂的事被无数不标准的老代码搅和的不轻，总结几个Tip共勉。

Tips

拒绝基本数据类型和隐式转换

首当其冲的就是基本类型，比如下面4个类型在32-bit和64-bit下分别是多长呢？

1 size_t s1 = sizeof(int);

2 size_t s2 = sizeof(long);

3 size_t s3 = sizeof(float);

4 size_t s4 = sizeof(double);

 

32-bit下：4, 4, 4, 8；64-bit下：4, 8, 4, 8

（PS： 这个结果随编译器，换其他平台可不一定）

它们的长度变化可能并非我们对64-bit长度加倍的预期，所以说，程序中出现sizeof的代码多看两眼。而且，除非你明确知道自己在做什么，应该使用下面的类型代替基本类型：

• int -> NSInteger

• unsigned -> NSUInteger

• float -> CGFloat

• 动画时间 -> NSTimeInterval

• …

这些都是SDK中定义的类型，而我们大部分时间都在跟SDK的API们打交道，使用它们能将类型转换的影响降低很多。

再比如说下面的代码：

1 NSArray *items = @[@1, @2, @3];

2 for (int i = -1; i < items.count; i++) {

3     NSLog(@"%d", i);

4 }

 

结果是，for循环一次都没有进。

数组的count是NSUInteger类型的，-1与其比较时隐式转换成NSUInteger，变成了一个很大的数字：

1 (lldb) p i

2 (int) $0 = -1

3 (lldb) p (NSUInteger)i

4 (NSUInteger) $1 = 18446744073709551615

 

这和64-bit到没啥关系，想要说明的是，这种隐式转换也需要小心，一定要注意和这个变量相关的所有操作（赋值、比较、转换）

老式for循环可以考虑写成：

1 for (NSUInteger index = 0; index < items.count; index++) {}

 

当然，数组遍历还是更推荐用for-in或block版本的，它们之间的比较可以回顾下这篇文章。

使用新版枚举

和上面的原因差不多，枚举应该使用新版的写法：

1 typedef NS_ENUM(NSInteger, UIViewAnimationCurve) {

2     UIViewAnimationCurveEaseInOut,

3     UIViewAnimationCurveEaseIn,

4     UIViewAnimationCurveEaseOut,

5     UIViewAnimationCurveLinear

6 };

 

不仅能为枚举值指定类型，而且当赋值赋错类型时，编译器还会给出警告，没理由不用这种写法。

替代Format字符串

适配64-bit时，你是否遇到了下面的恶心写法：

1 NSArray *items = @[@1, @2, @3];

2 NSLog(@"数组元素个数：%lu", (unsigned long)items.count);

 

一般情况下，利用NSNumber的@语法糖就可以解决：

1 NSArray *items = @[@1, @2, @3];

2 NSLog(@"数组元素个数：%@", @(items.count));

 

同理，int转string也可以：

1 NSInteger i = 10086;

2 NSString *string = @(i).stringValue;

 

当然，如需要%.2f这种Format就不适用了。

64-bit下的BOOL

32-bit下，BOOL被定义为signed char，@encode(BOOL)的结果是'c'

64-bit下，BOOL被定义为bool，@encode(BOOL)结果是'B'

更直观的解释是：

1 (lldb) p/t (signed char)7

2 (BOOL) $0 = 0b00000111 (YES)

3 (lldb) p/t (bool)7

4 (bool) $1 = 0b00000001 (YES)

 

32-bit版本的BOOL包括了256个值的可能性，还会引起一些坑，像这篇文章所说的。而64-bit下只有0（NO），1（YES）两种可能，终于给BOOL正了名。

不直接取isa指针

编译器已经默认禁用了这种使用，isa指针在32位下是Class的地址，但在64位下利用bits mask才能取出来真正的地址，若真需要，使用runtime的object_getClass 和object_setClass方法。关于64位下isa的讲解可以看这篇文章

解决第三方lib依赖和lipo命令

以源码形式出现在工程中的第三方lib，只要把target加上arm64编译就好了。

恶心的就是直接拖进工程的那些静态库(.a)或者framework，就需要重新找支持64-bit的包了。这时候就能看出哪些是已无人维护的lib了，是时候找个替代品了（比如我全网找不到工程中用到的一个音频库的64位包，终于在一个哥们的github上找到，哭着给了个star- -）

打印Mach-O文件支持的架构

如何看一个可执行文件是不是支持64-bit呢？

使用lipo -info命令，比如看看UIKit支持的架构：

1 // 当前在Xcode Frameworks目录

2 sunnyxx$ lipo -info UIKit.framework/UIKit

3 Architectures in the fat file: UIKit.framework/UIKit are: arm64 armv7s

 

想看的更详细的信息可以使用lipo -detailed_info：

 1 sunnyxx$ lipo -detailed_info UIKit.framework/UIKit 

 2 Fat header in: UIKit.framework/UIKit

 3 fat_magic 0xcafebabe

 4 nfat_arch 2

 5 architecture arm64

 6     cputype CPU_TYPE_ARM64

 7     cpusubtype CPU_SUBTYPE_ARM64_ALL

 8     offset 4096

 9     size 16822272

10     align 2^12 (4096)

11 architecture armv7s

12     cputype CPU_TYPE_ARM

13     cpusubtype CPU_SUBTYPE_ARM_V7S

14     offset 16826368

15     size 14499840

16     align 2^12 (4096)

 

当然，还可以使用file命令：

1 sunnyxx$ file UIKit.framework/UIKit 

2 UIKit.framework/UIKit: Mach-O universal binary with 2 architectures

3 UIKit.framework/UIKit (for architecture arm64):Mach-O 64-bit dynamically linked shared library

4 UIKit.framework/UIKit (for architecture armv7s):Mach-O dynamically linked shared library arm

 

上述命令对Mach-O文件适用，静态库.a文件，framework中的.a文件，自己app的可执行文件都可以打印下看看。

合并多个架构的包

如果，我们有MyLib-32.a和MyLib-64.a，可以使用lipo -create命令合并：

1 sunnyxx$ lipo -create MyLib-32.a MyLib-64.a -output MyLib.a

 

支持64-bit后程序包会变大么？

会，支持64-bit后，多了一个arm64架构，理论上每个架构一套指令，但相比原来会大多少还不好说，我们这里增加了大概50%，还有听说会增加一倍的。

一个lib包含了很多的架构，会打到最后的包里么？

不会，如果lib中有armv7, armv7s, arm64, i386架构，而target architecture选择了armv7s, arm64，那么只会从lib中link指定的这两个架构的二进制代码，其他架构下的代码不会link到最终可执行文件中；反过来，一个lib需要在模拟器环境中正常link，也得包含i386架构的指令。

Checklist

最后列一下官方文档中的注意点：

• 不要将指针强转成整数

• 程序各处使用统一的数据类型

• 对不同类型的整数做运算时一定要注意

• 需要定长变量时，使用如int32_t, int64_t这种定长类型

• 使用malloc时，不要写死size

• 使用能同时适配两个架构的格式化字符串

• 注意函数和函数指针（类型转换和可变参数）

• 不要直接访问Objective-C的指针（isa）

• 使用内建的同步原语（Primitives）

• 不要硬编码虚存页大小

• Go Position Independent

References

https://developer.apple.com/library/prerelease/ios/documentation/General/Conceptual/CocoaTouch64BitGuide/Introduction/Introduction.html#//apple_ref/doc/uid/TP40013501-CH1-SW1

http://www.sealiesoftware.com/blog/archive/2013/09/24/objc_explain_Non-pointer_isa.html

http://www.bignerdranch.com/blog/64-bit-smorgasbord/

http://www.bignerdranch.com/blog/bools-sharp-corners/