获取内存大小的3种方式
- sizeof
- class_getInstanceSize
- malloc_size
image.png
sizeof
- 它是一个操作符，并不是一个函数
- 一般使用
sizeof计算内存大小时，只需要传入数据类型即可，它是在编译时就能计算出大小，而不是运行时 - 它最终计算出来的大小，是该数据类型实际占用空间的大小
- 对于基本数据类型
sizeof获取的就是数据类型占用的内存大小，不同类型的基本数据类型所占用的内存是不一样的 - 对于OC类对象所定义的
实例对象，其对象类型的本质就是一个结构体的指针，所以sizeof（objc）打印的是对象objc的指针大小，因为指针内存大小为8，所有sizeof打印的是8
class_getInstanceSize
- 这个函数是runTime提供的api，也是来计算实际占用内存的大小。
- 这个 对象实际占用的内存大小，是根据类的属性变化而变化的
- 如果自定义类没有自定义属性，仅仅只是继承自NSObject，则类的实例对象实际占用的内存大小是8，可以简单理解为
8字节对齐
malloc_size
这个方法返回的是实际的开辟的内存大小，这个是有系统分配完成的，实际分配的内存和内存实际大小不相等。 是因为ARM64 用的是16字节对齐
结构体对齐
原则
１:数据成员对⻬规则：结构(struct)(或联合(union))的数据成员，第
⼀个数据成员放在offset为0的地⽅，以后每个数据成员存储的起始位置要
从该成员⼤⼩或者成员的⼦成员⼤⼩（只要该成员有⼦成员，⽐如说是数组，
结构体等）的整数倍开始(⽐如int为４字节,则要从４的整数倍地址开始存
储。 min(当前开始的位置m n) m = 9 n = 4
9 10 11 12
２:结构体作为成员:如果⼀个结构⾥有某些结构体成员,则结构体成员要从
其内部最⼤元素⼤⼩的整数倍地址开始存储.(struct a⾥存有struct b,b
⾥有char,int ,double等元素,那b应该从8的整数倍开始存储.)
３:收尾⼯作:结构体的总⼤⼩,也就是sizeof的结果,.必须是其内部最⼤
成员的整数倍.不⾜的要补⻬。
规则
image.png
struct Struct1 {
double a; // 8
char b; // 1
int c; // 4
short d; // 2
}struct1;
- 变量
a：double占8字节，从0开始，占用0-7这8个位置 - 变量
b：char`占1个字节，占用8这个位置 - 变量
c:int占4个字节，通过结构体对齐原则第二条，第9、10、11这三个位置不能整除4，所以要后延至12，所以12-15，这4个位置存放c - 变量
d:short占2个字节 ，第16、17这两个位置存放d
因此，该结构体实际占用内存为17，但是根据原则3, struct1中最大属性的字节为8，所以，内存大小要为8的倍数，所以系统分配内存为24
内存优化（重排属性）
根据上面的例子，我们得出了结论占用内存的大小，跟结构体里面的属性顺序是有关系的，变量c由于需要顺序值需要整除int的字节数，而导致了后移，导致内存增大。
如果按照变量类型大小，由小到大排列，只需要多分配少量的内存大小，就能保证内存的对齐。这种方式就是苹果中采用的，利用空间换时间，将类中的属性进行重排，来达到优化内存的目的
字节对齐到底采用了16字节对齐还是8字节对齐
我们首先来探索class_getInstanceSize这部分源码
size_t class_getInstanceSize(Class cls)
{
if (!cls) return 0;
return cls->alignedInstanceSize();
}
uint32_t alignedInstanceSize() const {
return word_align(unalignedInstanceSize());
}
static inline uint32_t word_align(uint32_t x) {
//x+7 & (~7) --> 8字节对齐
return (x + WORD_MASK) & ~WORD_MASK;
}
- 通过源码得知iOS真正的对齐是
8字节对齐的 - 但是苹果为了防止容错，才采用了
16字节对齐，主要是采用8字节对齐，两个对象的内存会比较紧凑，而16字节比较宽松，有利于以后的扩展
接下来探索_class_createInstanceFromZone这个方法（上一篇文章中alloc源码部分有讲）中的cls->instanceSize方法。
size_t instanceSize(size_t extraBytes) const {
if (fastpath(cache.hasFastInstanceSize(extraBytes))) {
return cache.fastInstanceSize(extraBytes);
}
size_t size = alignedInstanceSize() + extraBytes;
// CF requires all objects be at least 16 bytes.
if (size < 16) size = 16;
return size;
}
size_t fastInstanceSize(size_t extra) const
{
ASSERT(hasFastInstanceSize(extra));
if (__builtin_constant_p(extra) && extra == 0) {
return _flags & FAST_CACHE_ALLOC_MASK16;
} else {
size_t size = _flags & FAST_CACHE_ALLOC_MASK;
// remove the FAST_CACHE_ALLOC_DELTA16 that was added
// by setFastInstanceSize
return align16(size + extra - FAST_CACHE_ALLOC_DELTA16);
}
}
static inline size_t align16(size_t x) {
//16字节对齐
return (x + size_t(15)) & ~size_t(15);
}
-
上述方法最终会到方法
align16 -
~size_t（15）是取15的二进制反码
-
比如
x = 8。这句代码就相当于23和15的反码做 与运算
0000 1111 //15
1111 0000 //15的反码
0001 0111 //23
与运算就是 两位同时为“1”，结果才为“1”，否则为0
相加后
0001 0000 //16
- 最终得出16的倍数
结论：
- iOS中其实是8字节对齐，但是苹果官方初始化对象的时候默认是16字节对齐
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