一个 NSOject 对象所占内存大小 ? (64bits)

1. 系统实际分配了 16 字节给 NSOject对象, 通过 malloc_size 函数获得, 查看源码
   )可以知道平台底层对分配内存空间做了对齐操作, 在 libmalloc 中的宏定义 NANO_MAX_SIZE = 256 是说 nano 这种分配空间方式里面最大分配 256 个字节, 备注里面有说是 16 的倍数
2. 但 NSOject 对象内部使用了 8 个字节, 通过 class_getInstanceSize 函数获得, 也就是说该函数获取的是最少需要的字节数, 是结构体对齐后的字节数, 与 sizeof 计算出来的数值一样

• iOS 源码地址

https://opensource.apple.com/tarballs

• 转 iOS --> 64bits (arm64), 可以查看翻译成 C 的代码 中类的结构体

$ xcrun -sdk iphoneos clang -arch arm64 -rewrite-objc main.m -o main-arm64.cpp
# 转换 LLVM 命令
$ clang -emit-llvm -S main.m 

• 记得引入以下头文件

#import <objc/runtime.h>
#import <malloc/malloc.h>

• 下面是我的测试代码, 放入 main.m 就可以

#import <Foundation/Foundation.h>
#import <objc/runtime.h>
#import <malloc/malloc.h>

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

/**
 * 一个 NSOject 对象所占内存大小 ? (64bits)
 * 系统分配了 16 字节给 NSOject 对象, 通过 malloc_size 函数获得
 * 但 NSOject 对象内部使用了 8 个字节, 通过 class_getInstanceSize 函数获得
 */
void objc_instance_size (void);
void student_instance_size (void);
int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        // insert code here...
        objc_instance_size();
        student_instance_size();
    }
    return 0;
}

/**
 * NSOject_Implementation
 * clang 编译后的 NSObject 实质为一个 C 的结构体如下
 * 数据结构
 */
struct NSObject_IMPL {
    Class isa;
    //    typedef struct objc_class *Class;
    //    Class 指向结构体的指针
    //    指针在 64bits 上是 8 个字节
};
// NSObject.h
//@interface NSObject <NSObject> {
//    Class isa  OBJC_ISA_AVAILABILITY;
//}
void objc_instance_size () {
    
    NSObject *objc = NSObject.alloc.init;
    
    size_t objc_sizes = class_getInstanceSize(objc.class);
    // 获取 NSOject 类的实例对象中成员变量内存对齐后所占内存的大小(最少需要的空间, 值和 sizeof 计算的一样)
    NSLog(@"objc_sizes  => %zd", objc_sizes);
    /* class_getInstanceSize 源码中调用了下面的函数, 所以是对齐过的 ivar size
     // Class's ivar size rounded up to a pointer-size boundary.
     uint32_t alignedInstanceSize() {
         return word_align(unalignedInstanceSize());
     }
     */
    
    size_t malloc_sizes = malloc_size((__bridge const void *)(objc));
    // 获取 objc 指针指向所占内存的大小(实际开辟的, 通过源码可以看到 iOS 是 16 的倍数对齐 libmalloc 中的宏定义 NANO_MAX_SIZE)
    NSLog(@"malloc_sizes => %zd", malloc_sizes);
    /* 在 _class_createInstanceFromZone 也就是 allocWithZone 的底层实现中调用了以下函数来计算实例大小
     
     size_t instanceSize(size_t extraBytes) {
         size_t size = alignedInstanceSize() + extraBytes;
         // CF requires all objects be at least 16 bytes.
         if (size < 16) size = 16;
         return size;
     }
     */
        
    
    // OC 转成 CPP, 不同的平台转换出来的代码是不一样的
    // 转 iOS  -> 64bits (arm64)
    // xcrun -sdk iphoneos clang -arch arm64 -rewrite-objc main.m -o main-arm64.cpp
    // 源码: https://opensource.apple.com/tarballs

}


void student_instance_size () {
    /* clang 编译后的 Student 实质为一个 C 的结构体如下 */
    struct Student_IMPL {
        struct NSObject_IMPL NSObject_IVARS;
        int _no;
        int _age;
    };
        
    Student *std = Student.alloc.init;
    std->_no = 2;
    std->_age = 10;
    
    size_t malloc_sizes = malloc_size((__bridge const void *)(std));
    // 获取 std 指针指向所占内存的大小
    NSLog(@"std_malloc_sizes => %zd", malloc_sizes);
    
    struct Student_IMPL *std_imp = (__bridge struct Student_IMPL *)(std);
    NSLog(@"std_imp->_no: %d \t std_imp->_age: %d", std_imp->_no, std_imp->_age);
}