OC对象的内存分配

2019-03-17 本文已影响0人春风依旧

研究苹果的底层原理，需要进行苹果开源代码的研究，这里提供一个苹果源码开源网址，以方便进行底层的研究。

1、OC对象的本质

其实我们平时所写的OC代码，底层的实现都是C/C++来完成的

OC执行流程.png

所以OC的面向对象都是基于C\C++的数据结构实现的
Objective-C的对象、类主要是基于C\C++的结构体实现的；结构体才能容纳不同类型
将Objective-C代码转为C\C++代码，不同平台支持的代码不一样

1、clang -rewrite-objc main.m 
2、clang -rewrite-objc main.m -o main.cpp  输出自定义名字的.cpp
3、xcrun -sdk iphoneos clang -arch arm64 -rewrite-objc main.m -o main-arm64.cpp 运行到iphone手机上的

2、一个NSObject对象占用多少内存？

系统分配了16个字节给NSobject对象（通过malloc函数来获得)
但NSObject对象内部只使用了8个字节的空间（64bit环境下，通过class_getInstanceSize函数获得)

1、在obj源码中搜索allocWithZone：

      obj = class_createInstanceFromZone(cls, 0, zone);

2、一路点下去会看到以下代码

   size_t instanceSize(size_t extraBytes) {
        size_t size = alignedInstanceSize() + extraBytes;
        // CF requires all objects be at least 16 bytes.
        if (size < 16) size = 16;
        return size;
    }

3、为什么是16个字节大小，应该是框架的需要吧

3、NSObject单继承的内存如何分配的

main.m中代码如下，新增一个子类

#import <Foundation/Foundation.h>
#import <objc/runtime.h>
#import <malloc/malloc.h>

//在编译出来的.cpp中搜索NSObject的内存结构如下：
//struct NSObject_IMPL {
//    Class isa;
//};

//继承的类，第一个就是父类的成员 isa
struct Student_IMPL {
    Class isa;           //占用8个字节
    int _no;              //占用4个字节
    int _age;             //占用4个字节
};

@interface Student : NSObject{
    @public
    int _no;
    int _age;
}

@end

@implementation Student

@end

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        
        Student *stu = [[Student alloc] init];
        stu->_no = 4;
        stu->_age = 5;
        
        NSLog(@"%zd", class_getInstanceSize([Student class])); //16个字节
        NSLog(@"%zd", malloc_size((__bridge const void *)stu)); //16个字
        
        struct Student_IMPL *stuImpl = (__bridge struct Student_IMPL *)stu;
        NSLog(@"no is %d, age is %d", stuImpl->_no, stuImpl->_age);
    }
    return 0;
}

4、多重继承又该如何分配内存

// Person
@interface Person : NSObject
{
@public
    int _age;
}

@end

@implementation Person

@end

// Student
@interface Student : Person
{
    int _no;
}
@end

@implementation Student

@end

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        
//        Student *stu = [[Student alloc] init];
//        //内存对齐，实际成员变量的内存大小  16个字节
//        NSLog(@"stu - %zd", class_getInstanceSize([Student class]));
//        //最低是16个字节，之后以2的倍数增加
//        NSLog(@"stu - %zd", malloc_size((__bridge const void *)stu));
    
    }
    return 0;
}

5、证明下结构体的地址和首元素的地址相同

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
     
        
        struct Test {
            int a;
        };
        
        struct Test test;
        test.a = 33;
        
        printf("%p\n", &test);
        printf("%p\n", &test.a);
    }
    
    return 0;
}

输出如下：