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iOS底层day1 - 探索一个NSObject占用多少内存

2018-08-21  本文已影响84人  宁夏灼雪__

写在前面

开发了3年的iOS了,虽然接触了许多七七八八的东西、技术,但是感觉iOS却没有什么质的飞越,可能跟自己接触的项目深度有关,于是决定在学习其他技术的同时,加强自己在iOS方面的学习,提高自己的竞争力。
这里以MJ老师的底层视频,写出自己对学习底层原理理解

一 、 打印出NSObject的内存大小

如图 :


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我们可以看到一个是8个字节,而另外一个是16字节,这是为什么呢?接下来我们一步一步探索出结论。

二、 反编译出main.cpp

Object-c语言中,我们所编写的代码,都是由编译器编译,先编译成c/c++语言,最终再编译成汇编语言执行,要探索一个NSObject占用多少内存,我们就得先反编译成c/c++代码

首先,我们在main.m中创建一个NSObject对象


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打开终端,目录切换到main.m下,执行

xcrun  -sdk  iphoneos  clang  -arch  arm64  -rewrite-objc main.m -o mian.cpp

生成文件main.cpp


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将文件拉入工程中,进行进一步研究

三 、 了解isa指针

进入代码查看,我们搜索 NSObject_IMPL 会发现

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3D92C009-5217-45BB-9598-D8374238500B.png
里面放着一个 objc_class 的结构体指针 isa,这里我们可以发现一个指针在64位系统内存中所占的内存大小是8个字节,而我们的NSObject对象里就只放了这个isa指针,那么一个NSObject只占8个字节吗?

四、 探索objc源码

我们进入到苹果源码网站 https://opensource.apple.com/tarballs/ 搜索 objc4 发现

58F57ACB-EB3D-4314-8136-C10338EF185B.png

下载最新源码 (数字越大,源码越新)


4B16BD8E-977C-4F71-B9A5-37118C619E12.png

把源码导入到我们的工程,我们进入之前的 class_getInstanceSize 方法:

D9486424-7E0A-4D73-AF72-15E04CD092BF.png
然后再进入 alignedInstanceSize 可以看到:
E892CFDB-9561-4CD4-9CFB-A2149BF8860B.png
我们可以在注释上看到,class_getInstanceSize方法返回的是成员变量的大小,而在NSObject中 ,只包含了isa指针,所以我们可以知道:class_getInstanceSizeNSObject中,所返回的只是这个isa指针的大小,而不是NSObject对象的大小

五、探索对象所开辟的内存大小

我们通过malloc_size所得到的就是NSObject实际分配的内存大小,怎么证明呢?我们知道,iOS中,给一个对象分配内存都是使用allocWithZone方法,我们进入allocWithZone方法:

429C13AF-1FFA-4592-A1BE-0A37CCABA2C6.png
进入_objc_rootAllocWithZone :
2A704DEB-8EB9-40C0-9A0C-078047A9CEAC.png
再进入:
F9C6886F-86CE-464E-A169-3DC1308A62D7.png

这里,我们可以看到实际是使用calloc分配内存,而传入的size则是由instanceSize方法获得,我们进入instanceSize查看:

BB5B35A4-3CDC-48C1-9B82-94B3776BE2FB.png

我们可以发现,分配的大小就是alignedInstanceSize + 额外传入的大小,而且当size小于16个字节时自动扩展到16个字节,例如:在NSObject中,这里我们的alignedInstanceSize只有isa指针,所以自动扩展到了16个字节。

六、结论

所以,我们得到结论,系统给NSObject对象所分配的内存为16个字节,而NSObject对象只使用了8个字节(在64位下)
class_getInstanceSize方法返回的是这个对象需要占用多少空间(结构体内存对齐 - 8的倍数)
malloc_size方法返回的是系统给这个对象分配了多少空间 ( iOS系统内存对齐 - 16的倍数 )

特别感谢

@一本大书 提供的底层视频资源,特发《中国好室友》奖状一份。

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