OC 对象的本质01

2018-08-24 本文已影响0人 SKY_Tang

问题：一个NSObject对象占用多少内存

编译过程

由编译过程可知Objective-c的面对对象都是基于 C\C++的数据结构来实现的，那首先弄清楚 Objective-c的对象、类主要基于 C\C++的什么数据结构来实现的？

将Objective-c代码转换成 C\C++的代码

Objective-c代码

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        NSObject *objc = [[NSObject alloc] init];
    }
    return 0;
}

转换命令：

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

xcrun -sdk 平台 clang -arch 架构 -rewrite-objc 源文件 -o 输出文件
平台： windows，macos，os；不同平台支持的代码肯定不一样
架构：模拟器（i386），32bit（armv7），64bit（arm64）
如果需要链接其他框架，使用-framework参数（比如-framework UIKit）

在代码中找到 NSObject的C++实现

struct NSObject_IMPL {
    Class isa;
};

也就是NSObject类的Objective-c到 C++的实现是

NSObject类的Objective-c到 C++的实现

从中看出NSObject的C++实现是一个结构体，成员只有一个 class 类型的 isa，来看看 class 类型的实现

typedef struct objc_class *Class;

class 是指向结构体类型的指针，也就是NSObject的C++实现是一个结构体，只包含一个指针类型的成员

指针类型内存大小：在32bit 是4个字节，在64bit 是8个字节

由此可知NSObject的C++实现的结构体内存大小是8个字节

假设 isa 的地址：0x100400110，那NSObject的C++实现的结构体地址也是0x100400110，也就是NSObject对象的地址也是0x100400110

NSObject对象地址

初步得出结论：一个NSObject对象占用8个字节

现在用class_getInstanceSize和malloc_size两个方法来打印下返回大小

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        NSObject *objc = [[NSObject alloc] init];
        
        NSLog(@"%zd", class_getInstanceSize([NSObject class]));

        NSLog(@"%zd", malloc_size((__bridge const void *)objc));
    }
    return 0;
}

打印结果：

2018-08-24 17:23:05.944980+0800 interview01-OC对象的本质[51693:837247] 8
2018-08-24 17:23:05.945510+0800 interview01-OC对象的本质[51693:837247] 16

可以看见malloc_size的结果是16，与NSObject的C++实现的结构体内存大小是8个字节不一致。
从苹果开源网站（opensource.apple.com）找到源码来看看class_getInstanceSize和malloc_size两个方法的不同

objc4

class_getInstanceSize
看看alignedInstanceSize()的实现

    // Class's ivar size rounded up to a pointer-size boundary.
    uint32_t alignedInstanceSize() {
        return word_align(unalignedInstanceSize());
    }

Class's ivar size rounded up to a pointer-size boundary.翻译过来就是返回类的成员变量的内存大小

allocWithZone

_objc_rootAllocWithZone

class_createInstance

_class_createInstanceFromZone

instanceSize
CF requires all objects be at least 16 bytes.翻译过来就是一个 oc 对象最少16个字节

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        NSObject *objc = [[NSObject alloc] init];
        
        // 获取NSObject实例对象的成员变量所占用的大小：8
        NSLog(@"%zd", class_getInstanceSize([NSObject class]));
        // 获取objc指针所指向分配内存的大小：16
        NSLog(@"%zd", malloc_size((__bridge const void *)objc));
    }
    return 0;
}