OC对象的本质

一个NSObject对象占用多少内存?

由这个问题可以引出更多底层的东西。在这里要搞清楚NSObject对象在内存中的布局,就要明白OC对象的本质。

Objective-C的本质

那么如何将Objective-C代码转换成C\C++代码呢?

直接用命令行转换
clang -rewrite-objc main.m -o main.cpp
区分平台 转成相对应平台的c++文件
xcrun -sdk iphoneos clang -arch arm64 -rewrite-objc mian.m -o main-arm64.cpp

不同平台区分

查看本质
OC对象的本质_第1张图片
本质

图上可以看出OC对象的本质就是结构体,那么结构体在内存中占的大小分别是8个字节(64位系统)、4个字节(32位系统)。
问:一个NSObject对象是不是也是8个字节(默认64位的)?

通过代码查看一下:

NSObject *obj = [[NSObject alloc]init];
 //获取NSObject类的实例对象的成员变量所占用的大小>>8 至少需要多少字节
NSLog(@"%zd",class_getInstanceSize([NSObject class]));//8个字节
 //获得obj指针指向内存的大小>>16  实际分配了多少内存
NSLog(@"%zd",malloc_size((__bridge const void*)obj));//16个字节

苹果源码网站

答案:16个字节
  • 系统分配了16个字节的空间给NSObject对象(通过malloc_size函数获得)
  • 但是NSObject对象内部只使用了8个字节空间(64bit环境下,通过class_getInstanceSize函数获得)
  • 查看源码可以看到,Core Foundation 框架规定最小是16个字节
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;
    }
OC对象的本质_第2张图片
占用图比

新建一个Student类并申明两个成员变量查看它的底层结构


OC对象的本质_第3张图片
Student类底层结构

OC对象的本质_第4张图片
答案:都是16个字节

内存对齐:结构体的大小必须是最大成员大小的倍数
iOS分配内存空间都是16的倍数。例如你需要24个字节,但是系统会分配32个字节
sizeof():相当于运算符,不是一个函数,编译时已确定值

OC对象的本质_第5张图片
OC对象

OC对象的本质_第6张图片
instance

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class

OC对象的本质_第8张图片
meta-class

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object_getClass

OC对象的本质_第10张图片
三个class的区别

OC对象的本质_第11张图片
三者里面的组成结构

对象的isa指针指向哪里?

OC对象的本质_第12张图片
isa的指向

OC对象的本质_第13张图片
class对象的superclass的指向

OC对象的本质_第14张图片
meta-class对象的superclass的指向

OC对象的本质_第15张图片
isa指针指向

OC对象的本质_第16张图片
isa、superclasaa的总结

OC对象的本质_第17张图片
窥探struct objc_class的结构

答案:

  • instance对象的isa指向class对象
  • class对象的isa指向meta-class对象
  • meta-class的isa指向基类的meta-class对象

OC的类信息存放在哪里?

答案:

  • 对象方法、属性、成员变量信息(名字 类型等)、协议信息存在在class对象中
  • 类方法存放在meta-class对象中
  • 成员变量的具体值,存放在instance对象中

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