一个NSObject对象占用多少内存?
OC类型的代码,底层实现都是C/C++语言,可以说,OC语言就是对C/C++语言的封装,比如,任何OC对象,添加__bridge const void *
修饰,都可以转变为void指针类型。
资料
使用Clang可以将OC代码,重写为C++代码。
xcrun 是 Command Line Tools 中的一员。它的作用类似 RubyGem 里的 Bundle ,用于控制执行环境。
xcrun -sdk iphoneos clang -arch arm64 -rewrite-objc oc文件 -o 输出的cpp文件
新建一个Xcode Project,选择macOS->Application->Command Line Tool,打开工程,在main.m文件中改为如下代码
#import <Foundation/Foundation.h>
int main(int argc, const char * argv[]) {
@autoreleasepool {
// insert code here...
NSObject *obj = [[NSObject alloc] init];
}
return 0;
}
打开终端,cd到main.m目录,根据上面命令,输入
xcrun -sdk iphoneos clang -arch arm64 -rewrite-objc main.m -o main.cpp
如有报错,请去下文错误
处查找解决办法。
如无报错,可在文件夹中,找到main.cpp文件,打开,将光标移动到最后,可见以下C++代码。
/// An opaque type that represents an Objective-C class.
typedef struct objc_class *Class;
/// Represents an instance of a class.
struct objc_object {
Class _Nonnull isa;
};
typedef struct objc_object NSObject;
int main(int argc, const char * argv[]) {
/* @autoreleasepool */ { __AtAutoreleasePool __autoreleasepool;
NSObject *obj = ((NSObject *(*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)((NSObject *(*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)objc_getClass("NSObject"), sel_registerName("alloc")), sel_registerName("init"));
}
return 0;
}
由此可见,一个NSObject对象,它的底层,其实是一个struct, 因此NSObject *其实是一个结构体指针,所以任何OC对象都可以使用(__bridge const void *)
将其转化为C语言指针。
指针类型占据的存储空间取决于编译器和操作系统的实现。在一些32位系统中,一个指针变量通常占据4个字节的空间,而在一些64位系统中,则需要8个字节的空间。这是因为指针是内存地址的数字表示,在32位系统中,一个数字数字占据4个字节的空间,而在64位系统中则需要8个字节。
而在64位机器中,指针占用8个字节。objc_object中的isa,其实是一个class指针,因此,一个NSObject,只需要8个字节就可以存下。
验证
objc/runtime.h中,由这样一个方法,返回一个类的实例的大小
/**
* Returns the size of instances of a class.
*
* @param cls A class object.
*
* @return The size in bytes of instances of the class \e cls, or \c 0 if \e cls is \c Nil.
*/
OBJC_EXPORT size_t
class_getInstanceSize(Class _Nullable cls)
OBJC_AVAILABLE(10.5, 2.0, 9.0, 1.0, 2.0);
我们知道,在malloc/malloc.h
中,有个malloc_size方法
extern size_t malloc_size(const void *ptr);
/* Returns size of given ptr, including any padding inserted by the allocator */
返回给定指针的大小,包括分配器插入的填充量。
在 main.m中,输入
NSLog(@"%lu,%zu", class_getInstanceSize([NSObject class]));
//输出:8
NSLog(@"%lu", malloc_size((__bridge const void *)(obj)));
//输出:16
出现两种结果。我们查看Objc4的源码,下载后打开工程,可查到如下源码:
size_t class_getInstanceSize(Class cls)
{
if (!cls) return 0;
return cls->alignedInstanceSize();
}
// Class's ivar size rounded up to a pointer-size boundary.
uint32_t alignedInstanceSize() const {
return word_align(unalignedInstanceSize());
}
发现class_getInstanceSize实际上返回的是类的成员变量的大小,并且按照指针大小(8个字节)取整。
因此,我们应当用malloc_size返回的结果。这个结果才是系统为obj分配的大小。
经过阅读libmalloc的源码,发现malloc其实是按照16个字节对齐的,因此,一个对象的内存大小一定是16的倍数。
Swift
import Foundation
var obj = NSObject()
print(MemoryLayout.size(ofValue: obj))
print(class_getInstanceSize(NSObject.self))
let objRawPtr = Unmanaged.passUnretained(obj as AnyObject).toOpaque()
print(malloc_size(objRawPtr))
//输出:
//8
//8
//16
同样,Swift的底层也是C++代码。将对象转为指针,使用malloc_size
也能得到Swift对象的大小。
错误
1.xcrun error
xcrun: error: SDK "iphoneos" cannot be located
xcrun: error: Failed to open property list '/Users/tongyulong/Documents/Test/test01/test01/iphoneos/SDKSettings.plist'
main.m:8:9: fatal error: 'Foundation/Foundation.h' file not found
#import <Foundation/Foundation.h>
^~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
main.m:8:9: note: did not find header 'Foundation.h' in framework 'Foundation' (loaded from '/System/Library/Frameworks')
1 error generated.
一般情况,出现上诉错误,就是sdk路径错误。
在命令行输入
xcodebuild -showsdks
如果出现
xcode-select: error: tool 'xcodebuild' requires Xcode, but active developer directory '/Library/Developer/CommandLineTools' is a command line tools instance
输入以下命令解决。
sudo xcode-select --switch /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/
然后继续执行xrcun