昨天不幸，散打扭傷，上班遲到，疼到罵街
好吧，今天有了任務，就是讓Chinese Dict支持64位，還有公司其他的app~
蘋果在2014年10月20號發佈了一條消息：從明年的二月一號開始，提交到App Store的應用必須支持64-bit。詳細消息地址爲：https://developer.apple.com/news/?id=10202014a
那們我們應該如何開始着手讓自己的App支持64-Bit呢？ （恩，支持64Bit,不過爲了個啥，雖然我知道是要支持5s以後出現的64位cpu的設備，但是還是不太瞭解64位的戰略方針）
基本知識
從iPhone 5S的A7 CPU開始到剛剛發佈的iPhone 6（A8 CPU）都已經支持64-bit ARM 架構。關於64-bit的介紹詳見維基百科。知乎上有很多關於蘋果使用A7，A8芯片的討論，可以參考 iPhone 6 的 Apple A8 芯片對比 Apple A7 提升明顯嗎？, iPhone 5s 配備的 A7 處理器是 64 位，意味着什麼？（http://www.zhihu.com/question/21543079，http://www.zhihu.com/question/25285088）
- Xcode 5.0.1開始支持編譯32-bit和64-bit的Binary（二進制）
- 同時支持32-bit和64-bit，我們需要選擇的minimum deployment target爲 iOS 5.1.1
- 64-bit的Binary必須運行在支持64-bit的CPU上，並且最小的OS版本要求是 7.0.3
關於Xcode “Build Setting”中的Architectures參數問題
- Architectures：你想支持的指令集。（支持指令集是通過編譯生成對應的二進制數據包實現的，如果支持的指令集數目有多個，就會編譯出包含多個指令集代碼的數據包，造成最終編譯的包很大。）(原來還有這個點，以後得注意啦!!)
- Valid architectures：即將編譯的指令集。（Valid architectures 和 Architecture兩個集合的交集爲最終編譯生成的版本）
- Build Active Architecture Only：是否只編譯當前設備適用的指令集（如果這個參數設爲YES，使用iPhone 6調試，那麼最終生成的一個支持ARM64指令集的Binary。一般在DEBUG模式下設爲YES，RELEASE設爲NO）
關於指令集如下參考：
ARMv8/ARM64: iPhone 6(Plus), iPhone 5s, iPad Air(2), Retina iPad Mini(2,3) ARMv7s: iPhone 5, iPhone 5c, iPad 4 ARMv7: iPhone 3GS, iPhone 4, iPhone 4S, iPod 3G/4G/5G, iPad, iPad 2, iPad 3, iPad Mini ARMv6: iPhone, iPhone 3G, iPod 1G/2G
對於支持64-bit,我們可以設置Architectures爲 Standard architectures，在最新的Xcode 6上，它包括 armv7和arm64。
讓App支持32-bit和64-bit基本步驟
- 確保Xcode版本號>=5.0.1(這個忽略吧)
- 更新project settings, minimum deployment target >= 5.1.1(這個忽略吧)
- 改變Architectures爲 Standard architectures（include 64-bit）(這個忽略吧,xcode6 已變成就是Standard裏面帶有arm64)
- 運行測試代碼，解決編譯warnings and errors，對照本文檔或者官方文檔 64-Bit Transition Guide for Cocoa Touch對相應地方做出修改。（編譯器不能告訴我們一切）(https://developer.apple.com/library/ios/documentation/General/Conceptual/CocoaTouch64BitGuide/Major64-BitChanges/Major64-BitChanges.html)
- 在真實的64-bit機器上測試
- 使用Instruments查看內存使用問題
64-bit主要的變化(接下來也是需要注意的問題)
64-bit運行時環境和32-bit運行時環境主要有以下兩點的不同：
- 數據類型的改變
- 方法調用上的改變
數據類型的改變
整型數據類型的變化如下：
關於字節對齊的概念可以參考如下鏈接：http://blog.csdn.net/21aspnet/article/details/6729724#comments
浮點型類型的改變如下:
數據類型的改變可能會爲我們的程序帶來這些影響：
- 增加內存壓力
- 64-bit到32-bit數據之間的相互轉化
- 計算可能產生不同的結果
- 當把一個值從大的數據類型拷貝到小的數據類型，數據可能被截斷。（NSInteger -> int）
方法調用上的改變
基於32-bit的CPU和基於64-bit上的CPU有不同數量的寄存器，在方法調用上有不同的協議。因此32-bit和64-bit在彙編層級上是不同的。如果我們在程序中不使用匯編編程，調用協議很少會遇到。
如何編寫健壯的64-bit代碼
根據上述改變，官方文檔 64-Bit Transition Guide for Cocoa Touch給出如下7步:
- 不要將長整型long賦值給整型int (64-bit上會導致數據丟失)
- 不要將指針類型pointer賦值給整型int (64-bit導致地址數據丟失)
- 留意數值計算(掩碼計算,無符號整數和有符號整數同時使用等)
- 留意對齊方法帶來的變化
- 32-bit到64-bit之間數據轉化(通過網絡傳遞的用戶數據，可能同時存在於32-bit和64-bit的環境下)
- 重寫彙編代碼
- 不要在可變參數方法和不可變參數方法之前進行強制轉化
在LLVM編譯器中，枚舉類型也可以定義枚舉的大小。我們在使用中，指派枚舉值到一個變量時，應該使用適當的數據類型。
不要將指針類型pointer賦值給整型int
int a = 5; int *c = &a; /* 32-bit下正常，64-bit下錯誤。最新的Xcode6.0編譯提示警告:'Cast to int* for smaller integer type int'*/ int *d = (int *)((int)c + 4); /* 正確, 指針可以直接增加*/ int *d = c + 1;
如果我們一定要把指針轉化爲整型，可以把上述代碼改爲:
/* 32-bit和64-bit都正常。*/ int *d = (int *)((uintptr_t)c + 4);
查看uintptr_t定義爲 typedef unsigned long uintptr_t;
保持數據類型一致
方法使用時，入參，出參和賦值都需要注意保持數據類型一致。在iOS App中尤其要注意以下幾個類型的正確使用：
- long
- NSInteger
- CFIndex
- size_t
在32-bit和64-bit下，fpos_t和off_t都是64 bits的數據大小，永遠不要把它們指向int整型。
long PerformCalculation(void);
int c = PerformCalculation(); // 錯誤 64-bit上數據將被截取
long y = PerformCalculation(); // 正確
int PerformAnotherCalculation(int input);
long i = LONG_MAX;
int x = PerformCalculation(i); // 錯誤
int ReturnMax()
{
return LONG_MAX; // 錯誤
}
Cocoa中常見的數據類型轉化問題
NSInteger : 在32-bit和64-bit下有分別的定義：
#if __LP64__ || (TARGET_OS_EMBEDDED && !TARGET_OS_IPHONE) || TARGET_OS_WIN32 || NS_BUILD_32_LIKE_64
typedef long NSInteger;
#else
typedef int NSInteger;
#endif
我們永遠不應該假設NSInteger和int是一樣大的，下面的例子在使用中就需要注意:
- 使用NSNumber對象轉化時
- 使用NSCoder編解碼的時候，如果在64-bit設備下對NSInteger編碼，在32-bit設備下對NSInteger解碼。解碼時如果值的大小超過了32-bit，這個時候就會出現異常
- Famework中使用NSInteger定義的一些常量
CGFloat: 和NSInteger一樣有不同的定義
typedef CGFLOAT_TYPE CGFloat; #if defined(__LP64__) && __LP64__ # define CGFLOAT_TYPE double #else # define CGFLOAT_TYPE float #endif
下面給出錯誤示範:
CGFloat value = 200.0; CFNumberCreate(kCFAllocatorDefault, kCFNumberFloatType, &value); //64-bit下出現錯誤 CGFloat value = 200.0; CFNumberCreate(kCFAllocatorDefault, kCFNumberCGFloatType, &value); //正確
整型數值計算問題
關於C語言的符號位擴展可參考資料爲：http://blog.163.com/shi_shun/blog/static/237078492010651063936/
我們直接來看例子：
int a = -2;
unsigned int b = 1;
long c = a + b;
long long d = c;
printf("%lld\n", d);
問題：這段代碼在32-bit下運行結果符合我們的預期，輸出爲 -1(0xffffffff)。在64-bit下運行結果爲：4294967295 (0x00000000ffffffff)。
原因：一個有符號的值和一個同樣精度的無符號的值相加結果是無符號的。這個無符號的結果被轉換到更高精度的數值上時採用零擴展。
解決方案：把變量b換成長整型long
創建數據結構時使用合適的數據大小
C99提供了內置的數據類型保證了一致的數據大小，即使底層的硬件結構不同。在某些case下，我們知道數據是一個固定的大小或者一個特定的變量擁有一個有限的取值範圍。這個時候，我們應該選擇特定的類型以避免浪費內存。
類型如下：
永遠不要使用malloc去爲變量申請特定內存的大小，改爲使用sizeof來獲取變量或者結構體的大小。
另外我們還需要注意修改格式化字符串來同時支持32-bit和64-bit。
小心處理方法和方法指針
int fixedFunction(int a, int b);
int variadicFunction(int a, ...);
int main
{
int value2 = fixedFunction(5,5);
int value1 = variadicFunction(5,5);
}
上述兩個方法中，在32-bit下使用相同的指令讀取參數的數據，但是在64-bit上，是使用完全不同的協議來編譯的。
如果在代碼中傳遞方法指針，應該保證方法調用的協議是一致的。永遠不要將一個可變參數的方法轉化成固定參數的方法。
int MyFunction(int a, int b, ...); int (*action)(int, int, int) = (int (*)(int, int, int)) MyFunction; action(1,2,3); // 錯誤示範
上述錯誤的寫法，編譯器是不會提示警告或者錯誤的，並且在模擬器中也不會暴露出問題來。在發佈自己的App前，一定記得要使用真機去測試。
總結
在支持64-bit過程中，應該按照Apple文檔中提供的7個步驟完整檢查項目工程。如果工程中涉及到大量的C或者C++代碼，在支持64-bit中要更加謹慎。