我们平时所编写的Object-C代码，底层实现都是C/C++代码，
Object-C代码底层实现
所以OC的面向对象都是基于C/C++的数据结构实现的
思考:OC对象主要是基于C/C++的什么数据结构实现的呢？？？
想要了解OC对象主要是基于C/C++的什么数据结构实现的，我们首先要做的就是将Object-C代码转化为C/C++代码，这样我们才能清楚的看清是怎么实现的
然后我们打开终端，在命令行找到cd到文件目录，然后中输入：
clang -rewrite-objc main.m
命令可以将main.m编译成C++的代码，改成不同的文件名，就会生成不同的c++代码
这是就生成了main.cpp这个c++文件，打开文件代码
查看该main.cpp最底下的main函数，
但是不同平台支持的代码肯定是不一样的，像平台有Windows、mac、iOS，架构有模拟器(i386)、32bit(armv7)、64bit（arm64），我们使用iOS，他的架构现在基本上都是64bit（arm64）
xcrun -sdk iphoneos clang -arch arm64 -rewrite-objc OC源文件 -o 输出的CPP文件
如果需要链接其他框架，使用-framework参数。比如-framework UIKit
在终端输入命令以后，我们会生成一个main.cpp文件，打开main.cpp文件文件，我们把main.cpp文件拉到最下面，我们会看到这样一段代码
int main(int argc, const char * argv[]) {
/* @autoreleasepool */ { __AtAutoreleasePool __autoreleasepool;
}
return 0;
}
这一段代码就是我们OC代码中的mian函数的实现
int main(int argc, const char * argv[]) {
@autoreleasepool {
}
return 0;
}
这时我们在mian函数写入这一段代码，然后我们点击进入，查看代码实现
NSObject *obj = [[NSObject alloc] init];
点击NSObject进入内部，可以看到NSObject底层实现
struct NSObject {
Class isa;
};
我们用NSObject_IMPL查找在c++文件中具体的实现
struct NSObject_IMPL {
Class isa;
};
我们再一次执行命令
xcrun -sdk iphoneos clang -arch arm64 -rewrite-objc mian.m
生成的C++代码为
int main(int argc, const char * argv[]) {
/* @autoreleasepool */ { __AtAutoreleasePool __autoreleasepool;
NSObject *obj = ((NSObject *(*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)((NSObject *(*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)objc_getClass("NSObject"), sel_registerName("alloc")), sel_registerName("init"));
}
return 0;
}
有两个方法可以打印内存大小
// 获得NSObject实例对象的成员变量所占用的大小
NSLog(@"%zd", class_getInstanceSize([NSObject class]));
// 获得obj指针所指向内存的大小
NSLog(@"%zd", malloc_size((__bridge const void *)obj));
打印结果
NSObject对象内存
一个OC对象在内存中是怎么样布局的呢
我们在C++文件中找到NSObject的实现
OC代码
struct NSObject {
Class isa;
};
c++代码
struct NSObject_IMPL {
Class isa;
};
我们知道一个指针是8个字节，但是NSObject对象打印16个字节,他们是怎么样布局的呢
image
我们可以根据内存地址实时查看内存分配情况Debug -> Debug Workfllow -> View Memory （Shift + Command + M）
查看内存数据
查看内存数据1
查看内存数据2
我们也可以直接使用 LLDB命令来查看内存地址
常用LLDB命令
-
print、p：打印
-
po：打印对象
-
读取内存
- memory read/数量格式字节数 内存地址
- x/数量格式字节数 内存地址（格式：x是16进制，f是浮点，d是10进制；字节大小
：b：byte 1字节，h：half word 2字节，w：word 4字节，g：giant word 8字节）
-
修改内存中的值（memory write 内存地址 数值 memory write 0x0000010 10）
问题1：假设我创建一个Studeng类，里面有age,number两个属性，那么他的内存是多大呢？
Student *stu = [[Student alloc]init];
stu->_number = 4;
stu->_age = 5;
我们先执行命令，查看一下c++源码
struct Student_IMPL {
struct NSObject_IMPL NSObject_IVARS;
int _number;
int _age;
};
我们在知道结果之前大概猜猜内存是多大呢？16，24，32...
猜16字节的猜对了，我们先看看结果
Student内存打印
我们用LLDB命令打印一下
a9 11 00 00 01 80 1d 00 04 00 00 00 05 00 00 00
为什么会是04 00 00 00和05 00 00 00呢，而不是00 00 00 04和00 00 00 o5,这个就要考虑大端小端，具体概念自己可以去查。
但是为什么会是16个字节呢，因为int类型占用4个字节，两个int类型8个字节，一个isa8个字节，因为刚刚占满16个字节，对象就没有在开辟新的空间了
如果在多一个height会占用几个字节呢
Student内存打印2
占用32个字节，大家是不是很惊讶，没有猜到
其实这又要提到一个新的知识点了内存对齐,我们知道OC对象就是C++结构体，而结构体的大小必须是最大成员大小的倍数，当在多了一个height以后，内存不够用了，然后就需要扩展了。
如果是这样呢，占用内存是多少
@interface Person : NSObject{
@public
int _number;
int _age;
}
@end
@implementation Person
@end
@interface Student : Person{
@public
int _height;
}
@end
@implementation Student
@end
Student继承自Person
Student内存打印2
我们生成C++代码
struct Student_IMPL {
struct Person_IMPL Person_IVARS;
int _height;
};
struct Person_IMPL {
struct NSObject_IMPL NSObject_IVARS;
int _number;
int _age;
};
struct NSObject_IMPL {
Class isa;
};
整理一下就是这样
struct Student_IMPL {
Class isa;
int _number;
int _age;
int _height;
};
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