Objective-C对象底层本质

我们平时编写的Objective-C代码，底层实现其实都是C\C++代码。

所以Objective-C的面向对象都是基于C\C++的数据结构实现的。

思考：那么是基于什么数据结构实现的呢？

猜测：结构体。因为只有结构体才能容纳不同类型。

探索：

• 探索思路：我们将OC文件转化为C++文件来探寻OC对象的本质
• 探索操作：利用clang重写OC文件，转换为c++文件

clang -rewrite-objc main.m -o main.cpp 
// 竟然有9万+行的代码，因为不同硬件平台的代码不一样，我们只关注iOS上的代码。

// 所以要指定arm64架构。
// 指定了架构，就只生成arm64架构的代码，才3万+行代码
xcrun -sdk iphoneos clang -arch arm64 -rewrite-objc main.m -o main-arm64.cpp 

打开main.cpp文件，搜索NSObjcet_IMPL，查看NSObject的内部实现，发现是一个结构体，如图：

• 探索总结：
  • OC类的底层实现就是一个结构体。那么NSObject对象在内存中就是一个结构体。
  • 跟到Class里面查看发现typedef struct objc_class *Class，isa是一个指针。
  • obj 和 isa指向的地址相同。

分析内存结构

方式：通过打断点。
Debug Workflow -> viewMemory address中输入内存的地址。
可以看到分配了连续16个字节给这个对象，其中前8个字节已经被isa指针占用。

实例分析

创建一个类，继承自NSObject，为这个类定义两个int类型的属性，这个对象占用多少内存？

我们知道，系统为对象分配内存都是连续的，那从右边的内存地址可以分析出内存大小。

提问，一个NSObject对象占用多少内存？

#import <objc/runtime.h>
#import <malloc/malloc.h>
    
    NSObject *obj = [[NSObject alloc] init];
     //获得NSObject类的实例对象的大小
    NSLog(@"%d",class_getInstanceSize([NSObject class]));   //最少需要8个字节内存
    //获得obj指针所指向内存的大小，malloc就是分配内存的作用
    NSLog(@"%zd",malloc_size((__bridge const void *)(obj))); //实际分配了16字节内存
    答案：NSObject在调用alloc时系统为其分配了16个字节，其中8个字节用来放isa结构体。
    看苹果的源码里有个判断，如果一个对象申请的内存小于16个字节，会为这个对象分配16个字节，
    苹果这么做，可能是遵循了内存对齐机制。有利于提高cpu计算速度。所以最终内存大小应该是8的倍数。