iOS 两个容易混淆的函数：class_getInstanceS

iOS 两个容易混淆的函数：class_getInstanceSize & malloc

• 示例代码如下：

  #import <Foundation/Foundation.h>
  #import <objc/runtime.h>
  #import <malloc/malloc.h>
  
  struct NSObject_IMPL
  {
      Class isa;
  };
  
  struct Person_IMPL{
      struct NSObject_IMPL NSOBJECT_IVARS;
      int _age;
      int _height;
      int _no;
  };
  
  @interface Person : NSObject
  {
      //年龄
      int _age;
      //身高
      int _height;
      //学号
      int _no;
  }
  @end
  
  @implementation Person
  
  @end
  
  int main(int argc, char * argv[]) {
  
      @autoreleasepool {
          // Setup code that might create autoreleased objects goes here.
          NSObject *obj = [[Person alloc] init];
          /**
          sizeof 是针对传入的类型作计算
          sizeof 是运算符，不是函数，编绎之后就能立马确定结果。编绎后根据传入的类型能算出结果，随后类似宏定义编绎后替换源代码一样，将结果与 sizeof 表达式进行替换。
           */
          NSLog(@"%zd",sizeof(struct Person_IMPL));
          size_t size1 = class_getInstanceSize([Person class]);
          size_t size2 =  malloc_size((__bridge const void *)(obj));
          NSLog(@"%zd",size1);
          NSLog(@"%zd",size2);
      }
      return 0;
  }
  

  输出结果：

  24
  24
  32

  查看苹果的相关源码（源码地址：https://github.com/apple-oss-distributions/libmalloc/tags），相关源码如下：

  1. 在 malloc.c 文件中搜索 “calloc(size” 可得：

     void *
     calloc(size_t num_items, size_t size)
     {
         return _malloc_zone_calloc(default_zone, num_items, size, MZ_POSIX);
     }
     

  2. 跳转 _malloc_zone_calloc 方法，可得：

     MALLOC_NOINLINE
     static void *
     _malloc_zone_calloc(malloc_zone_t *zone, size_t num_items, size_t size,malloc_zone_options_t mzo)
     {
         if (zone == default_zone && !lite_zone) {
             // Eagerly resolve the virtual default zone to make the zone version
             // check accurate
             zone = malloc_zones[0];
         }
     
         if (os_unlikely(malloc_instrumented || malloc_check_start ||
                     malloc_logger || zone->version < 13)) {
             return _malloc_zone_calloc_instrumented_or_legacy(zone, num_items,     size, mzo);
         }
     
         // zone versions >= 13 set errno on failure so we can tail-call
         return zone->calloc(zone, num_items, size);
     }
     

  3. /* Buckets sized {16, 32, 48, ..., 256} */

  小结：

  1. class_getInstanceSize 返回的实际上就是结构体所有成员变量的大小，通过上面代码的测试，它的作用与 sizeof 计算一个结构体所有成员大小的结果是一致的。

  2. malloc 是通过 calloc(1,size) 方法最终算出需要给对象分配多大的内存空间。此处传入的 size 通过源码也能发现，实际上就是等于 class_getInstanceSize 返回的大小。而他们最终分配的内存空间大小差异就在于：malloc 还多了 calloc 方法这一层的处理。

  3. malloc 是在堆内存中进行操作，堆内存的内存分配也是遵循了内存对齐的原则。这里跟 bucketSize 的大小有关，即分配的内存大小必须是16的倍数。因此，传入的 size 是24，经过 calloc 这一层处理之后，返回的就是 32.

结论：

1. 创建一个实例对象，至少需要多少内存？

   #import <objc/runtime.h>
   class_getInstanceSize([NSObject class]);
   

2. 创建一个实例对象，实际上分配了多少内存？

   #import <malloc/malloc.h>
   malloc_size((__bridge const void *)obj);