iOS底层原理探究- NSObject 所占内存
面向对象的Objective-C
我们平时写的 OC
代码底层实现为 C/C++
代码,因为 Runtime
让 OC
具备了面向对象的特点,而后底层的 C/C++
会转换成底层的 汇编 代码,最终被被解析成计算机能识别的 机器语言 。而 OC
中的类,正是正是基于 C/C++
的结构体实现的。我们可以通过 clang
命令将我们平时所写的 OC
代码转换为 C/C++
代码。这是转换代码:
xcrun -sdk iphoneos clang -arch arm64 -rewrite-objc 源文件名 -o 目标文件名
如果需要链接其他框架,使用 -framework参数
比如 -framework UIKit
如: 我们进入源文件所在的目录,执行 xcrun -sdk iphoneos clang -arch arm64 -rewrite-objc main.m -o main.cpp
会在当前目录生成一个main.cpp的文件,这就是一个最简单的OC文件的 C++
实现。
通过转换之后我们很容易找到 NSObject
类的真正实现:
struct NSObject_IMPL {
Class isa;
};
只有一个 名为 isa
的 Class
实例。继续探寻 Class
的声明:
/// An opaque type that represents an Objective-C class.
typedef struct objc_class *Class;
发现 Class
实际上是一个指向 objc_class
的结构体指针。
也就是说 NSObject
最终声明为一个 指向结构体 objc_class
的名为 isa
的结构体指针。既然是指针,在32位系统中占 4个 字节,在64位系统中占 8 个字节。如何查看自己的Mac是多少位呢?可以在终端 输入 uname -a
若末尾显示 x86_64 则代表是64位系统,如果末尾显示 i686 则代表是32 系统。目前我们所使用的大多都是 64 位。
使用 Runtime 中 class_getInstanceSize
输出一个类的实例对象的成员变量的大小
NSObject *obj = [[NSObject alloc] init];
NSLog(@"%zd",class_getInstanceSize([obj class]));
输出:
由此可见,一个 NSObject 只有一个成员变量 即 isa,它所占 8 个字节的大小。
我们可通过 objc4源码得出此结论。
Class's ivar size rounded up to a pointer-size boundary.
一个类的所有成员变量所占用的空间。
那在 OC
中一个 NSObject
对象占用8个字节吗?答案是否定的,我们继续分析。
使用 malloc_size(const void *ptr)
输出一个类实际分配的内存大小
NSObject *obj = [[NSObject alloc] init];
NSLog(@"%zd",malloc_size((__bridge const void *)obj));
输出:
2018-05-29 07:40:24.270554+0800 XWTest0[25108:1196172] 16
此外我们也可以用这种方式来证明一个NSObject对象占 16 个字节
我们知道在 OC
的对象实例中, 真正给对象分配内存的方式是
+ (instancetype)allocWithZone:(struct _NSZone *)zone OBJC_SWIFT_UNAVAILABLE("use object initializers instead");
我们可以探究 allocWithZone
方法的底层实现, 同样查看Apple开源的OC源码 objc4源码