Objective-C 对象的本质

OC的类是使用C/C++的结构体来实现的可以在terminal中运行如下代码, 把OC代码转换成c++代码，方便研究

xcrun -sdk iphoneos clang -arch arm64 -rewrite-objc objcFile.m -o objcFile_arm64.cpp

NSObject

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）

// 获取指针指向地址占用内存的空间 16
NSLog(@"Malloc size -> %zd", malloc_size((__bridge void *)obj));

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）

 NSObject *obj = [[NSObject alloc] init];
      // 获取实例占有内存的空间 8
 NSLog(@"NSOject instance size -> %zu", class_getInstanceSize([NSObject class]));

查看源码，可以看到OC对象的最小占用空间是 16 bit，不足 16 bit 时补足到 16 bit.

对象继承

定义一个People类继承NSObject

@interface People : NSObject
{
    @public
    int _age;
    int _version;
}

@property(nonatomic, assign) NSInteger height;
@end
@implementation People
@end

上面的类转化成C代码如下

struct NSObject_IMPL {
	Class isa;
};

struct People_IMPL {
	struct NSObject_IMPL NSObject_IVARS;
	int _age;
	int _version;
	NSInteger _height;
};

// @property(nonatomic, assign) NSInteger height;
/* @end */
// @implementation People

static NSInteger _I_People_height(People * self, SEL _cmd) { return (*(NSInteger *)((char *)self + OBJC_IVAR_$_People$_height)); }
static void _I_People_setHeight_(People * self, SEL _cmd, NSInteger height) { (*(NSInteger *)((char *)self + OBJC_IVAR_$_People$_height)) = height; }
// @end

People的结构体里边有当前类声明的属性，还有来之父类结构体 NSObject_IMPL，存到了一个属性 NSObject_IVARS 中，而 People的 set,get方法都定义为静态函数，跟 People 关联起来 People 占用的内存大小，Class（8）+ int（4）+ int（4）+ NSInteger(8) = 24,从结构体的计算方式可以得出这个结果

class_getInstanceSize([People class]) -> 24

但是实际分配的内存是 32

People *p = [[People alloc] init];
malloc_size((__bridge void *)p) -> 32

这个因为OC的内存分配机制导致的, OC类的实际内存大小都是 16 的倍数

sizeof, class_getInstanceSize, malloc_size 的比较

sizeof(p) -> 8
class_getInstanceSize([People class]) -> 24
malloc_size((__bridge void *)p) -> 32

sizeof 获取变量类型的空间，这里 p是8位的指针
class_getInstanceSize 获取实例变量实际使用的空间
malloc_size 获取变量在内存中实际分配到的空间

reference: apple objc4 源码