深入了解一下OC对象

写在开始

现在的面试题问的越来越底层，我们也不能一直抱怨说问这些没有用，毕竟底层了解的多一方面能筛选出优秀的开发者另一方面也有助于我们学习新技能。下边会由一道面试题引入，深入了解一下OC对象的内存结构。

一个NSObject对象占用多少内存？

逐步深入

NSObject对象

我们平时编写的OC代码底层实现都是转成C\C++，然后转成汇编语言，最后转为机器语言。

那我们的OC对象对应的C\C++的什么数据结构呢？——结构体！

利用Xcode创建mac下的命令行项目，在main函数中编写：
NSObject *obj = [[NSObject alloc]init];
按住Command点击NSObject可以看到其内部是这样的：

@interface NSObject {

    Class isa  OBJC_ISA_AVAILABILITY;

}

想观察转成C\C++之后的样子，我们可以在终端利用clang编译器将main.m文件转成C\C++.
进入main.m所在文件，输入命令行：

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

在生成生成的main.cpp文件中会发现是这样的：

struct NSObject_IMPL{
   Class isa;
};

点进去Class可知isa就是个指针：
typedef struct objc_class *Class;
所以NSObject *obj = [[NSObject alloc]init];此句代码就相当于分配一块内存存放上边那个结构体，结构体内就只有一个isa指针，指针的地址赋值给obj。

由以上分析我们可以得知：一个NSObject对象占用的大小其实就是一个isa指针的大小。在64bit是8字节。
但是！！系统真正分配内存的时候是分配了16字节！

以上结论我们可以通过方法来验证：

NSObject *obj = [[NSObject alloc]init];
NSLog(@"%zd--%zd",class_getInstanceSize([NSObject class]), malloc_size((__bridge void*)obj));

class_getInstanceSize获得的是实际占用的内存
malloc_size获得是实际分配的内存。
打印结果是8和16.

另外，我们也可以在Runtime源码中查询方法allocWithZone,一步步点进去会发发现以下代码：
if(size < 16) size= 16

所以，系统是分配了16字节给NSObject对象，真正使用的空间其实是一个指针的大小。

自定义对象

自定义Person对象，main.m中代码如下：

@interface Person : NSObject
{
    @public
    int _no;
    int _age;
}
@end
@implementation  Person
@end

main函数中：

Person *p = [[Person alloc]init];
  p -> _no = 10;
  p -> _age = 20;

p对象的内存结构又是什么样呢？

同样将main.m转成main.cpp，在main.cpp文件中搜索Person可找到：

struct Person_IMPL {
struct NSObject_IMPL NSObject_IVARS;
int _no;
int _age;
};

而struct NSObject_IMPL NSObject_IVARS其实就是

struct NSObject_IMPL{
   Class isa;
};

所以我们就可以认为Person对象本质就是：

struct Person_IMPL {
Class isa;
int _no;
int _age;
};

所以OC中所写代码本质就是分配16个字节，其中8个字节是isa。_no的值10和_age的值20各占4个字节。并将isa指针的地址赋值给p。
同样的，我们也可以通过方法
NSLog(@“%zd”, malloc_size((__bridge void*)p));
来验证。

写在最后

希望能从一个面试题入手学习到更多的知识。