一个Objective-C对象占用内存空间原理分析

Objective-C对象的本质

我们知道Objective-C代码，底层实现其实都是C\C++代码，所以这里为了窥探Objective-C的本质，我们可以将Objective-C代码转换为C\C++代码

(PS：在这里我指定了架构为arm64)

(PPS：如果需要连接其他框架，需要使用-framework参数。比如-framework UIKit)：

xcrun -sdk iphoneos clang -arch arm64 -rewrite-objc OC源文件 -o 输出的CPP文件

OC对象的本质

// NSObject 的底层实现
struct NSObject_IMPL {
 Class isa;
};
​
// isa 本质就是一个指向 objc_class 结构体的指针
typedef struct objc_class *Class;

可以得出，其实NSObject的对象和类主要是基于C/C++的结构体来实现的。

OC对象的内存分配

那么isa的本质是一个指针，一个NSObject对象中，只包含一个isa指针，那么在32位的环境下，一个NSObject对象，在32位的环境下，应该是占4个字节，在64位的环境下，应该占8个字节。然而实际上并非如此，下面来分析一下OC对象实际的占用内存的情况。

获取内存大小函数调用

这里先说两个函数：

1.如下函数调用之后，输出的size为8，表示的是，创建一个实例对象，至少需要多少内存？

#import 
// 获得 NSObject 实例对象的成员变量所占用的大小 >> 8
class_getInstanceSize([NSObject class]);

2.如下函数调用之后，输出的size为16，表示的是，创建一个实例对象，实际分配了多少内存？

#import 
// 获得 obj 指针所指向内存的大小 >> 16
malloc_size((__bridge const void *)obj);

我们可以通过Xcode的调试器，查看实时内存。

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从如下调试内容中，我们可以看到 objc 的内存地址是：objc -> 0x103c06e90

可以看出，NSObject 的实例对象 objc 在内存中，实际使用内存的大小确实是8个字节，但是系统给分配了16个字节。

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OC源码分析

接下来通过苹果开源的源码来分析一下(源码下载地址如下)：

https://opensource.apple.com/tarballs/objc4/

class_getInstanceSize()

在源码中，我们搜索 class_getInstanceSize() 实现方法，实现方法如下图所示：

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malloc_size()

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allocWithZone

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

上述实例化一个对象的方法，看出实际分配内存空间是由 alloc 方法分配的，我们在下载的 objc 的源码中搜索 allocWithZone 方法的实现。

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层层点进去查看方法，最后通过注释和代码可以发现，CF：CoreFoundation，规定返回 size 最小为16。

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综上所述：

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）