OC对象 - NSObject对象占用多少内存

OC对象 - NSObject对象占用多少内存

1 前言

我们知道NSOjcect底层实现中,struct NSObject_IMPL结构体里面仅有Class isa一个成员,那么,NSObject对象是否就是占用8个字节呢?
先说结果:一个NSObject对象占用的是16字节,但实际利用的只有 8 个字节

我们来验证一下

  • 本节我们主要会用到一下这两个函数 class_getInstanceSizemalloc_size
objectivec 复制代码
int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        NSObject *obj = [[NSObject alloc] init];
        
        // 获得NSObject类的实例对象所占用的大小
        NSLog(@"%zd", class_getInstanceSize([NSObject class]));
        
        // 获得obj指针指向内存的大小
        NSLog(@"%zd", malloc_size((__bridge const void *)(obj)));
    }
    return 0;
}

我们分别用这两个函数,打印内存大小 class_getInstanceSize打印的是 8 字节,malloc_size 打印的是 16 字节

2 现象分析

  • 首先,class_getInstanceSize打印的是对象所占用的大小malloc_size打印的是指针所指向那块内存的大小
  • 所以,一个NSObject对象占用的是16字节,但实际利用的只有 8 个字节

3 源码分析

我们可以在https://github.com/apple-oss-distributions/objc4/tags下载到源码

  • 源码中我们可以找到如下
  • 最终分配内存的时候,如果 size<16,会直接分配16

4 实时查看内存数据

通过实时查看内存,再来验证一下

4.1 查看方式

  • 先打断点
  • Debug -> Debug Workflow -> View Memory
  • 赋值想要查看的内存地址,粘贴到 Address 文本框,回车

4.2 使用LLDB查看

4.3 常用LLDB命令

5 更复杂的继承结构

如果是存在继承关系的类,会是怎样的呢

主要有2条内存对其原则

  1. 内存分页对其,即16字节为一个页,因此内存分配的最小单位是16字节
  2. 结构体的内存分配大小为最大成员类型所占内存的倍数

5.1 Student类

  • 我们创建一个Studen类,继承与NSObject,然后增加自定义成员变量
objectivec 复制代码
@interface Studen : NSObject {
    @public
    int _no;
    int _age;
}
@end

@implementation Studen

@end
  • 这时候底层实现是这样的

  • 然后一样的打印

objectivec 复制代码
Studen *studen = [[Studen alloc] init];
        
        // 获得Studen类的实例对象所占用的大小
        NSLog(@"Studen实力对象:%zd", class_getInstanceSize([Studen class]));
        
        // 获得studen指针指向内存的大小
        NSLog(@"studen指向内存:%zd", malloc_size((__bridge const void *)(studen)));
  • 都为 16 了。
  • 我们在 NSObject 基础上,又声明了一个int类型的_no,一个int 类型的_age,int类型占用 4 个字节,2 个 int 就是 8 字节,加上 isa 的 8 字节,刚好就是 16 字节

5.2 此时的内存布局

5.3 再加上Person类

  • 这时候底层实现是这样的

  • 此时NSObject、Person、Studen三者的关系是

5.4 内存分配

我们再给Studen类加个int的属性,内存分配会是怎样的呢

less 复制代码
@interface Person : NSObject {
    @public
    int _age;
}

@end
@implementation Person

@end

@interface Studen : Person {
    @public
    int _no;
    int _class;
}
@end

@implementation Studen

@end
  • 上面提到2条内存对其原则,如果不清楚第二条规则存在的情况下
    • 8 + 4 + 4 + 4 = 20,得到的答案是,实例对象:20,实际分配内存 32。这和实际打印结果就不一样了
  • 实际上,因为结构体的内存分配大小为最大成员类型所占内存的倍数,所以实力对象所占内存应该是isa=8的倍数,所以对其后应该是24字节

5.5 查看内存信息

  • 子类的内存分布,会将父类的成员优先放在前面,然后按顺序排布
  • 中间如果有空余的未使用的,会优先使用。(比如Peerson类实际使用了12字节,但是Studen的第一个成员_no是从第13个字节开始的,而不会从第17个字节开始)

@oubijiexi

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