一个NSObject对象占用多少内存？
答案在底部
分析过程如下：
分析这个问题，首先应该知道简单的编译原理。
OC代码，是c/c++代码的封装，编译过程，是将oc（c/c++）转汇编，然后转机器码。
我们先来看一下，OC代码对应的c/c++是什么样的吧～
我们先创建一个空白的oc工程，写一行代码，如下。
（main.m文件）
#import
int main(int argc, const char * argv[]) {
NSObject *object = [[NSObject alloc] init];
return 0;
}
在终端中，使用clang工具，将oc代码转成c/c++代码。
clang -rewrite-objc main.m -o main.cpp
由于没有指定当前的硬件环境，所以转出的main.cpp文件包含了多种cpu架构，多了很多代码。我们可以加上修饰，比如，导出arm64架构的main_arm64.cpp。
xcrun -sdk iphoneos clang -arch arm64 -rewrite-objc main.m -o main.cpp
main.cpp 就是我们要的main.m对应的c/c++文件～
我们开始简单的分析下这个main.cpp文件：
- 按照惯例，从main函数找起。我们得到了唯一的一个main函数-文件的最底部。
#pragma clang assume_nonnull end
int main(int argc, const char * argv[]) {
NSObject *object = ((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;
}
static struct IMAGE_INFO { unsigned version; unsigned flag; } _OBJC_IMAGE_INFO = { 0, 2 };
NSObject *object = ((NSObject *(*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)((NSObject *(*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)objc_getClass("NSObject"), sel_registerName("alloc")), sel_registerName("init"));
显然，这行就是和我们新写的OC代码对应。
NSObject *object = [[NSObject alloc] init];
- 根据上面，好像还是不能知道，NSObject对应的是c/c++中的什么数据类型。我们尝试在
main.cpp中搜索NSObject关键词。
很容易的，我们找到了这样的代码:
#ifndef _REWRITER_typedef_NSObject
#define _REWRITER_typedef_NSObject
typedef struct objc_object NSObject;
typedef struct {} _objc_exc_NSObject;
#endif
struct NSObject_IMPL {
Class isa;
};
我们在苹果开源https://opensource.apple.com/tarballs/objc4/的源码objc.h中，发现以下代码:
/// 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 OBJC_ISA_AVAILABILITY;
};
以及源码https://opensource.apple.com/tarballs/objc4/的runtime.h中，发现以下代码:
struct objc_class {
Class _Nonnull isa OBJC_ISA_AVAILABILITY;
#if !__OBJC2__
Class _Nullable super_class OBJC2_UNAVAILABLE;
const char * _Nonnull name OBJC2_UNAVAILABLE;
long version OBJC2_UNAVAILABLE;
long info OBJC2_UNAVAILABLE;
long instance_size OBJC2_UNAVAILABLE;
struct objc_ivar_list * _Nullable ivars OBJC2_UNAVAILABLE;
struct objc_method_list * _Nullable * _Nullable methodLists OBJC2_UNAVAILABLE;
struct objc_cache * _Nonnull cache OBJC2_UNAVAILABLE;
struct objc_protocol_list * _Nullable protocols OBJC2_UNAVAILABLE;
#endif
} OBJC2_UNAVAILABLE;
/* Use `Class` instead of `struct objc_class *` */
我们找到了！！！由于线索有些乱，我们把线索整理下
typedef struct objc_object NSObject;
struct objc_object {
Class _Nonnull isa OBJC_ISA_AVAILABILITY;
};
typedef struct objc_class *Class;
struct objc_class {
// 省略...
} OBJC2_UNAVAILABLE;
NSObject是一个objc_object类型的结构体。
objc_object是含有一个Class类型的结构体。
所以，NSObject是一个含有Class类型的isa属性的结构体。
而Class是一个objc_class结构体类型的
指针，即Class是一个指针类型。
也就是说，一个NSObject对象，是一个结构体，含有一个结构体指针，叫做isa。
那么，这个结构体对象占用的内存大小，就是指针占用的内存大小！
我们应该知道，不知道也没关系，现在补上:
指针即为地址,指针占用内存几个字节跟语言无关,而是跟系统的寻址能力有关。
所以，我们一般用的64位cpu，一个指针占用了64/8=8个字节。
为了加深理解，我们来设定一个场景。
面试官淡淡一笑道：“最后一个问题，一个NSObject对象占用多少内存？”
你虎躯一震，呵，心想到，好家伙，给我来个陷阱题。为了更好的表现，你故作沉思了一会：“这个问题，得看当前的硬件环境”。
面试官笑容更深了，鼓励的看着你。
你继续说到：“NSObject的对象本质就是一个结构体，包含一个isa的结构体指针，所以它占用内存大小为一个指针的大小，32位架构上是4个字节，64位架构是8个字节”。
你满怀信心的瞟了一眼面试官，发现这货依然一副鼓励的笑容，气氛陷入了尴尬。
“还有呢？”在两个默契的尴尬中，面试官打破了平静。
“额，没有了”，你开始怀疑面试官不懂装懂，或是故意刁难。
...
“我们会在三天内通知你面试结果”。
熟悉的职场回复，凭借多年职场经验，你知道这次凉凉。
那么是哪里错了呢？让我们看下下面的代码。
#import
#import
#import
int main(int argc, const char * argv[]) {
NSObject *objc = [[NSObject alloc] init];
NSLog(@"malloc_size--%zd", malloc_size((__bridge const void *)objc));
return 0;
}
日志的结果为：
[24182:1836828] malloc_size--16
一个NSObject对象占用了16个字节的内存！
为什么会这样呢，老方法，我们看下源码。
在源码NSObject.mm中，alloc 源码如下
+ (id)alloc {
return _objc_rootAlloc(self);
}
// Base class implementation of +alloc. cls is not nil.
// Calls [cls allocWithZone:nil].
id
_objc_rootAlloc(Class cls)
{
return callAlloc(cls, false/*checkNil*/, true/*allocWithZone*/);
}
// Call [cls alloc] or [cls allocWithZone:nil], with appropriate
// shortcutting optimizations.
static ALWAYS_INLINE id
callAlloc(Class cls, bool checkNil, bool allocWithZone=false)
{
#if __OBJC2__
if (slowpath(checkNil && !cls)) return nil;
if (fastpath(!cls->ISA()->hasCustomAWZ())) {
return _objc_rootAllocWithZone(cls, nil);
}
#endif
// No shortcuts available.
if (allocWithZone) {
return ((id(*)(id, SEL, struct _NSZone *))objc_msgSend)(cls, @selector(allocWithZone:), nil);
}
return ((id(*)(id, SEL))objc_msgSend)(cls, @selector(alloc));
}
由上面我们可以知道经常我们挂在嘴边的 alloc方法会调用allocWithZone。继续往下看源码
// Replaced by ObjectAlloc
+ (id)allocWithZone:(struct _NSZone *)zone {
return _objc_rootAllocWithZone(self, (malloc_zone_t *)zone);
}
根据_objc_rootAllocWithZone和注释Replaced by ObjectAlloc，我们找到objc-runtime-new.mm中：
NEVER_INLINE
id
_objc_rootAllocWithZone(Class cls, malloc_zone_t *zone __unused)
{
// allocWithZone under __OBJC2__ ignores the zone parameter
return _class_createInstanceFromZone(cls, 0, nil,
OBJECT_CONSTRUCT_CALL_BADALLOC);
}
/***********************************************************************
* class_createInstance
* fixme
* Locking: none
*
* Note: this function has been carefully written so that the fastpath
* takes no branch.
**********************************************************************/
static ALWAYS_INLINE id
_class_createInstanceFromZone(Class cls, size_t extraBytes, void *zone,
int construct_flags = OBJECT_CONSTRUCT_NONE,
bool cxxConstruct = true,
size_t *outAllocatedSize = nil)
{
ASSERT(cls->isRealized());
// Read class's info bits all at once for performance
bool hasCxxCtor = cxxConstruct && cls->hasCxxCtor();
bool hasCxxDtor = cls->hasCxxDtor();
bool fast = cls->canAllocNonpointer();
size_t size;
size = cls->instanceSize(extraBytes);
if (outAllocatedSize) *outAllocatedSize = size;
id obj;
if (zone) {
obj = (id)malloc_zone_calloc((malloc_zone_t *)zone, 1, size);
} else {
obj = (id)calloc(1, size);
}
if (slowpath(!obj)) {
if (construct_flags & OBJECT_CONSTRUCT_CALL_BADALLOC) {
return _objc_callBadAllocHandler(cls);
}
return nil;
}
if (!zone && fast) {
obj->initInstanceIsa(cls, hasCxxDtor);
} else {
// Use raw pointer isa on the assumption that they might be
// doing something weird with the zone or RR.
obj->initIsa(cls);
}
if (fastpath(!hasCxxCtor)) {
return obj;
}
construct_flags |= OBJECT_CONSTRUCT_FREE_ONFAILURE;
return object_cxxConstructFromClass(obj, cls, construct_flags);
}
根据这段源码，我们发现了一行size = cls->instanceSize(extraBytes);这样的代码。我们继续寻找instanceSize，在 objc-runtime-new.h中，找到了这个函数的代码。
inline size_t instanceSize(size_t extraBytes) const {
if (fastpath(cache.hasFastInstanceSize(extraBytes))) {
return cache.fastInstanceSize(extraBytes);
}
size_t size = alignedInstanceSize() + extraBytes;
// CF requires all objects be at least 16 bytes.
if (size < 16) size = 16;
return size;
}
// CF requires all objects be at least 16 bytes.要求所有对象至少为16字节！！！