iOS底層原理總結--OC對象的本質(二)

iOS底層原理總結--OC對象的本質(一) - 掘金

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思考： 若是個人Student有三個成員變量 那麼會佔用對少個字節？ （class_getInstanceSize([Student class]) 的輸出是多少？ malloc_size((__bridge const void *)stu的輸出是多少？ ）

#import <malloc/malloc.h>
#import <OBJC/runtime.h>
///> Student類
@interface Student: NSObject{
    @public
    int _no;
    int _age;
    int _gender;
}

///> 實際底層的結構體 結構
//struct Student_IMPL{
// Class isa,
// int _no,
// int _age;
// int _gender;

//}
@end

@implementation Student
@end

///> main
int main(int argc, char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        Student *stu = [[Student alloc]init];
        stu->_no = 4;
        stu->_age = 5;
        stu->_gender = 1; 
        NSLog(@"%zd", class_getInstanceSize([Student class]));
        NSLog(@"%zd", malloc_size((__bridge const void *)stu));        
        
        /**輸出結果 24 32 */ 
    }
    return 0;
}
複製代碼

• 最終的輸出結果爲：
  • class_getInstanceSize： 24
  • malloc_size： 32

首先探究下一爲何malloc_size的輸出爲32 ?

可使用Xcode自帶的工具去查看 系統分配的內存和使用的內存狀況。

首先咱們須要拿到stu對象的內存地址：

xcode控制檯經常使用指令： Xcode調試器LLDB - 掘金

這裏咱們的內存地址爲：<Student: 0x600002746b60>

而後選擇:Debug --> Degug Workflow --> View Memory

在下方的位置輸入咱們剛剛獲得的內存地址後就能夠了，stu的內存結構如上圖所示

直到紅線的位置都是stu所開闢的存儲空間，直到紅色數線後纔有了新的值， 在以前都是00值並且在內存中內存是連續的， 因此咱們能夠認爲，直到紅色豎線位置以前都是stu所分配的存儲空間

如上圖所示

• 綠色區域：前8位就是咱們上節課所說的對象的本質實質上就是結構體：然而結構體中的帶有Class isa 指針，每一個對象中都會包含這個Class isa 這個指針。這個指針佔用了8個字節。
• 藍色區域：成員變量_no：由於是Int類型因此真用了4個字節。
• 黃色區域：成員變量_age：由於是Int類型因此真用了4個字節。
• 灰色區域：成員變量_gender：由於是Int類型因此真用了4個字節。
• 白色區域：全部的都是00，能夠認爲是已經開闢的的內存可是並無使用的區域。

由上圖分析：咱們能夠得出 stu實際上在內存中分配了32個字節的內存空間 也就是 malloc_size() 所輸出的開闢內存空間的字節數。

接下來探究下一爲何class_getInstanceSize的輸出爲24 ?

class_getInstanceSize 顧名思義 獲取類的實例大小 isa佔用8個 + _no：4個 + _age4個 + _gender4個

@interface Student: NSObject{
    @public
    Class isa;   ///> 8
    int _no;     ///> 4
    int _age;    ///> 4
    int _gender; ///> 4
} /// 計算相加後 爲20個，
複製代碼

結構體存在一個內存對其的操做，這樣有利於CPU的訪問， 在CO中用到的內存對其的一條規則就是： 結構體爲了保證內存對其 最重的真用內存必定是佔用最大的一個變量的倍數， 在這裏咱們isa佔用了8個字節數， 因此雖然實際上只使用了20個字節，可是爲了保證內存對其的規則 因此使用了24個字節，

若是咱們有4個成員變量的話：

@interface Student: NSObject{
    @public
    Class isa;   ///> 8
    int _no;     ///> 4
    int _age;    ///> 4
    int _gender; ///> 4
    int _height; ///> 4
} /// 計算相加後 爲24個，
複製代碼

咱們真用的內存仍是24，開闢依舊是32個字節。

若是在增長一個成員變量的話：

@interface Student: NSObject{
    @public
    Class isa;   ///> 8
    int _no;     ///> 4
    int _age;    ///> 4
    int _gender; ///> 4
    int _height; ///> 4
    int _weight; ///> 4
} /// 計算相加後 爲28個，
複製代碼

爲了保證內存對其因此大小爲32個字節，開闢依舊是32個字節。

malloc_size() 也運用了內存對其的 上篇文章中解釋了爲何給類的內存分配了16個字節， 因爲內存對其的緣由因此stu類分配了32個字節。

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• 文章總結自MJ老師底層視頻。