由于上篇文章解析 探究 OC 對象創(chuàng)建過程 探索到一部分的內(nèi)存，我們粗略跳過激捏，這次我們就詳細(xì)看看
先提出一個(gè)疑問
// 引用 #import <objc/runtime.h> #import <malloc/malloc.h>
TObject *obj1 = [TObject new];
obj1.prString = @"TObject";
obj1.prInt = 12;
//
NSLog(@"對象申請的內(nèi)存空間大凶餮獭： ?%lu",class_getInstanceSize([obj1 class]));
NSLog(@"系統(tǒng)實(shí)際開辟的內(nèi)存空間：%lu",malloc_size((__bridge const void *)(obj1)));
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2020-12-08 19:53:15.497897+0800 OC[36634:1466242] 對象申請的內(nèi)存空間大锌弁簟： ?24
2020-12-08 19:53:15.498207+0800 OC[36634:1466242] 系統(tǒng)實(shí)際開辟的內(nèi)存空間：32
為什么對象申請的內(nèi)存是 24硝训，而系統(tǒng)開辟出來的確實(shí) 32呢？
首先我們看看 對象申請的內(nèi)存是24是怎么回事
size_t class_getInstanceSize(Class cls)
{
if (!cls) return 0;
return cls->alignedInstanceSize();
}
uint32_t alignedInstanceSize() const {
return word_align(unalignedInstanceSize());
}
// 獲取類所有屬性的內(nèi)存大小總和
uint32_t unalignedInstanceSize() const {
ASSERT(isRealized());
return data()->ro()->instanceSize;
}
// 內(nèi)存對齊算法
static inline uint32_t word_align(uint32_t x) {
return (x + WORD_MASK) & ~WORD_MASK;
}
#ifdef __LP64__
# define WORD_SHIFT 3UL
# define WORD_MASK 7UL
# define WORD_BITS 64
#else
# define WORD_SHIFT 2UL
# define WORD_MASK 3UL
# define WORD_BITS 32
#endif
我們主要看 word_align 方法
(x + WORD_MASK) & ~WORD_MASK 這是二進(jìn)制的非運(yùn)算
我們的 TObject 所有熟悉占用內(nèi)存如下
isa: 8字節(jié);prString 是 string類型 8字節(jié)铃辖； prInt 是 int 類型是 4字節(jié)
8 + 8 + 4 所以是 20 字節(jié)
所以 x + WORD_MASK 就是 27 字節(jié)
--------------------------------------------
內(nèi)存對齊為 &運(yùn)算剩愧，需要轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制來計(jì)算〗空叮可使用二進(jìn)制計(jì)算機(jī)計(jì)算
// 0001 1011 => 27
// & 表示 與
// 1111 1000 => ~7 表示7的非運(yùn)算 仁卷，注意 如果進(jìn)行& 運(yùn)算的話 就會將 二進(jìn)制后三位抹去，也就是8字節(jié)對齊
// 0001 1000 => 最終結(jié)果 24
這就說明 我們的對象申請的內(nèi)存空間是 8字節(jié)對齊的
malloc 的源代碼在 libmalloc
從上篇可知犬第，在創(chuàng)建 instanceSize 之后 調(diào)用了 calloc 之后我們就跟不進(jìn)去了
具體實(shí)現(xiàn)如下
calloc(size_t num_items, size_t size)
{
void *retval;
retval = malloc_zone_calloc(default_zone, num_items, size);
if (retval == NULL) {
errno = ENOMEM;
}
return retval;
}
void *
malloc_zone_calloc(malloc_zone_t *zone, size_t num_items, size_t size)
{
MALLOC_TRACE(TRACE_calloc | DBG_FUNC_START, (uintptr_t)zone, num_items, size, 0);
void *ptr;
if (malloc_check_start && (malloc_check_counter++ >= malloc_check_start)) {
internal_check();
}
// 走到這里 就要陷入死循環(huán)了 肯定有問題的
ptr = zone->calloc(zone, num_items, size);
if (malloc_logger) {
malloc_logger(MALLOC_LOG_TYPE_ALLOCATE | MALLOC_LOG_TYPE_HAS_ZONE | MALLOC_LOG_TYPE_CLEARED, (uintptr_t)zone,
(uintptr_t)(num_items * size), 0, (uintptr_t)ptr, 0);
}
MALLOC_TRACE(TRACE_calloc | DBG_FUNC_END, (uintptr_t)zone, num_items, size, (uintptr_t)ptr);
return ptr;
}
這里我們就只能 使用斷點(diǎn) 一步一步往下跟了
就跟到 nano_calloc -> _nano_malloc_check_clear ->segregated_size_to_fit
// 這個(gè)方法就是關(guān)鍵了
static MALLOC_INLINE size_t
segregated_size_to_fit(nanozone_t *nanozone, size_t size, size_t *pKey)
{
size_t k, slot_bytes;
// 當(dāng)size 為0的時(shí)候 ;給 size 賦值16
if (0 == size) {
size = NANO_REGIME_QUANTA_SIZE; // Historical behavior
}
// size + 15 右移4 為
k = (size + NANO_REGIME_QUANTA_SIZE - 1) >> SHIFT_NANO_QUANTUM; // round up and shift for number of quanta
//
slot_bytes = k << SHIFT_NANO_QUANTUM; // multiply by power of two quanta size
*pKey = k - 1; // Zero-based!
return slot_bytes;
}
#define NANO_REGIME_QUANTA_SIZE (1 << SHIFT_NANO_QUANTUM) // 16
#define SHIFT_NANO_QUANTUM 4
現(xiàn)在來詳細(xì)分析一下
按照上文 我們傳入的 size 是 24
k = (size + NANO_REGIME_QUANTA_SIZE - 1) >> SHIFT_NANO_QUANTUM
也就可以理解為
k = (24 + 16 -1) >> 4 // >> 是位移運(yùn)算
// 0010 0111 ==> 24+16-1 = 39 這是39的二進(jìn)制形式
右移四位
// 0000 0010 ==> 這就是此時(shí) k 的進(jìn)制
slot_bytes = k << SHIFT_NANO_QUANTUM;
// k 再左移四位
// 0010 0000 // 表示 32
最終返回 32 字節(jié)
系統(tǒng)通過位移運(yùn)算 截取了二進(jìn)制的 后四位锦积，也就是16字節(jié)對齊
通過位移運(yùn)算 我們得知 系統(tǒng)是16位對齊的
這也就是 對象申請 24字節(jié) 最終返回32 字節(jié)的原因了
所以我們可以知道 一個(gè)對象在系統(tǒng)占用的內(nèi)存是 16字節(jié)對齊的，并且最小是16字節(jié) （探究 OC 對象創(chuàng)建過程 中講到 最小返回16字節(jié)）
內(nèi)存結(jié)構(gòu)
可知對象內(nèi)存中 確實(shí)是有一個(gè)isa的歉嗓，經(jīng)過內(nèi)存優(yōu)化丰介，內(nèi)存排列是盡可能的前部分占滿，最后16字節(jié)才是多出的部分
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