NSObject的本质
先创建个demo，方便调试
编译过程：OC — C++ — 汇编语言 — 机器码；
main.m中，创建一个NSObject对象：
int main(int argc, const char * argv[]) {
@autoreleasepool {
NSObject *obj = [[NSObject alloc] init];
}
return 0;
}
命令行将main.m转成c++代码：
没有指定架构，生成main.cpp文件（3.7M）
clang -rewrite-objc main.m -o main.cpp
指定arm64架构，生成main-arm64.cpp文件（1.8M）
xcrun -sdk iphoneos clang -arch arm64 -rewrite-objc main.m -o main-arm64
.cpp
在main-arm64.cpp中搜索NSObject，找到NSObject_IMPL，IMPL-implementation（实现）
struct NSObject_IMPL {
Class isa;
};
可见NSObject本质就是NSObject_IMPL的struct（结构体）；
结构体里只有一个指向Class的isa指针，64位系统一个指针占8个字节（32位4个）
#import <objc/runtime.h>
int main(int argc, const char * argv[]) {
@autoreleasepool {
//获取NSObject实例对象大小：64位 占8个字节
NSLog(@"%zd",class_getInstanceSize([NSObject class])); //8
}
return 0;
}
#import <malloc/malloc.h> //引入头文件
int main(int argc, const char * argv[]) {
@autoreleasepool {
//获取NSObject实例对象大小（实际占用的内存大小）：64位 占8个字节
NSLog(@"%zd",class_getInstanceSize([NSObject class])); //8
NSObject *obj = [[NSObject alloc] init];
//obj指针所指向的内存大小（堆分配的内存大小）
NSLog(@"%zd",malloc_size((__bridge const void *)obj)); //16
}
return 0;
}
🌰
创建继承NSObject的Person类：
@interface Person() {
int _age;
int _height;
int _weight;
}
@end
同理转成c++文件
xcrun -sdk iphoneos clang -arch arm64 -rewrite-objc Person.m -o Person.cpp
查看Person的内存结构，父类的NSObject_IMPL占8个字节，int各占4个字节
struct NSObject_IMPL {
Class isa; //8
};
struct Person_IMPL {
struct NSObject_IMPL NSObject_IVARS; //8字节
int _age; //4
int _height; //4
int _weight; //4
};//20个字节，内存对齐，应该是8的倍数，所以最终占24个字节
int main(int argc, const char * argv[]) {
@autoreleasepool {
Person *person = [[Person alloc] init];
//结构体所占大小
NSLog(@"%zd",sizeof(struct Person_IMPL)); //24
//对象实际大小
NSLog(@"%zd",class_getInstanceSize([Person class])); //24
}
return 0;
}
接下来我们看个更复杂的🌰🌰
Dog继承自Animal，Animal继承自NSObject
@interface Animal : NSObject
{
int _age;
}
@end
@implementation Animal
@end
@interface Dog : Animal
{
int _no;
}
@end
@implementation Dog
@end
转成c++，可以发现类对象是以结构体的形式存储在内存中的
struct NSObject_IMPL {
Class isa; //8
};
struct Animal_IMPL {
struct NSObject_IMPL NSObject_IVARS;
int _age; //4
};
struct Dog_IMPL {
struct Animal_IMPL Animal_IVARS;
int _no; //4
};
打印结果
int main(int argc, const char * argv[]) {
@autoreleasepool {
Animal *animal = [[Animal alloc] init];
Dog *dog = [[Dog alloc] init];
//实际占用多少字节
NSLog(@"实际占用 animal -- %zd, dog -- %zd",class_getInstanceSize([Animal class]),class_getInstanceSize([Dog class]));
//实际分配多少字节
NSLog(@"实际分配 animal -- %zd, dog -- %zd",malloc_size((__bridge const void *)animal), malloc_size((__bridge const void *)dog));
}
return 0;
}
输出： 实际占用 animal -- 16, dog -- 16
实际分配 animal -- 16, dog -- 16
一个完整🌰🌰🌰
#import <objc/runtime.h>
#import <malloc/malloc.h>
@interface Animal : NSObject
{
int _age;
int _height;
int _weight;
}
@end
@implementation Animal
@end
@interface Dog : Animal
{
int _no;
}
@end
@implementation Dog
@end
struct NSObject_IMPL {
Class isa; //8
};
struct Animal_IMPL {
struct NSObject_IMPL NSObject_IVARS;
int _age; //4
int _height; //4
int _weight; //4
};
struct Dog_IMPL {
struct Animal_IMPL Animal_IVARS;
int _no; //4
};
int main(int argc, const char * argv[]) {
@autoreleasepool {
Animal *animal = [[Animal alloc] init];
Dog *dog = [[Dog alloc] init];
//实际占用多少字节 24
NSLog(@"实际占用 animal -- %zd, dog -- %zd",class_getInstanceSize([Animal class]),class_getInstanceSize([Dog class]));
//实际分配多少字节 32
NSLog(@"实际分配 animal -- %zd, dog -- %zd",malloc_size((__bridge const void *)animal), malloc_size((__bridge const void *)dog));
}
return 0;
}
我们分析Animal实例对象中，NSObject_IMPL占8个字节，_age占4个字节，_height占4个字节，_weight占4个字节，所以Animal对象占20个字节。
在Dog实例中Animal_IMPL占20个字节，_no占4个字节，所以Animal实例占24个字节。
但是为什么系统分配了32个字节？
内存对齐原则：
1.实际所占内存大小应该是8的倍数，例如算出实际大小是24，补齐之后应该是24；
2.系统分配给对象的内存大小最少是16个字节，并且是16的倍数，例如实际对象占用内存24，但系统会分配32；
注意：
class_getInstanceSize是获取实例对象实际所占的内存大小；程序运行时获取；8对齐
malloc_size是获取系统分配给对象的内存大小；16对齐；
sizeof运算符，获取的是类型的大小（int，size_t，结构体，指针变量等），程序编译时获取；
