iOS底层原理 - Objective-C的本质

一个NSObject对象占用多少内存？

系统分配了16个字节给NSObject对象（通过malloc_size函数获得）
但NSObject对象内部只使用了8个字节的空间（64bit环境下，可以通过class_getInstanceSize函数获得）

Objective-C的本质

我们平时编写的Objective-C代码，底层实现其实都是C\C++代码

屏幕快照 2019-10-16 01.22.04.png

所以Objective-C的面向对象都是基于C\C++的数据结构实现的

如何将Objective-C代码转换为C\C++代码
xcrun -sdk iphoneos clang -arch arm64 -rewrite-objc OC源文件 -o 输出的CPP文件
如果需要链接其他框架，使用-framework参数。比如-framework UIKit

一个OC对象在内存中是如何布局的？

NSObject的底层实现

 Student *stu = [[Student alloc] init];
 stu->_no = 4;
 stu->_age = 5;

struct NSObject_IMPL {
    Class isa;
};

struct Student_IMPL {
    Class isa;
    int _no;
    int _age;
};

创建一个实例对象，至少需要多少内存？

#import 
class_getInstanceSize([NSObject class]);

创建一个实例对象，实际上分配了多少内存？

#import 
malloc_size((__bridge const void *)obj);

OC对象的分类

Objective-C中的对象，简称OC对象，主要可以分为3种
instance对象（实例对象）
class对象（类对象）
meta-class对象（元类对象）

1.instance对象就是通过类alloc出来的对象，每次调用alloc都会产生新的instance对象.

NSObject *object = [[NSObject alloc] init];

instance对象在内存中存储的信息包括
isa指针
其他成员变量

屏幕快照 2019-10-17 00.21.08.png

2.objectClass1 ~ objectClass5都是NSObject的class对象（类对象）
它们是同一个对象。每个类在内存中有且只有一个class对象
class对象在内存中存储的信息主要包括
isa指针
superclass指针
类的属性信息（@property）
类的对象方法信息（instance method）
类的协议信息（protocol）
类的成员变量信息（ivar）
......

image.png

3.meta-class
objectMetaClass是NSObject的meta-class对象（元类对象）

每个类在内存中有且只有一个meta-class对象
meta-class对象和class对象的内存结构是一样的，但是用途不一样，在内存中存储的信息主要包括
isa指针
superclass指针
类的类方法信息（class method）
......

1.isa指针

屏幕快照 2019-10-17 00.24.58.png

instance的isa指向class
当调用对象方法时，通过instance的isa找到class，最后找到对象方法的实现进行调用

class的isa指向meta-class
当调用类方法时，通过class的isa找到meta-class，最后找到类方法的实现进行调用

2.class对象的superclass指针

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当Student的instance对象要调用Person的对象方法时，会先通过isa找到Student的class，然后通过superclass找到Person的class，最后找到对象方法的实现进行调用

3.meta-class对象的superclass指针

屏幕快照 2019-10-17 00.27.38.png

当Student的class要调用Person的类方法时，会先通过isa找到Student的meta-class，然后通过superclass找到Person的meta-class，最后找到类方法的实现进行调用

所以我们可以对isa和superclass总结一下,用网上最经典的一张图片来说明一下