iOS-底層原理(1)-對(duì)象的本質(zhì)

Objective-C的本質(zhì)

我們平時(shí)編寫的Objective-C代碼八千,底層實(shí)現(xiàn)其實(shí)都是C\C++代碼

image.png

將OC代碼翻譯成C++代碼馍惹,我們可以看到

// NSObject Implementation
struct NSObject_IMPL {
    Class isa; // 8個(gè)字節(jié)
};
// 指針
// typedef struct objc_class *Class;

所以O(shè)bjective-C的面向?qū)ο蠖际腔贑\C++的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的

Objective-C的對(duì)象、類主要是基于C\C++的什么數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的龙宏?
答:結(jié)構(gòu)體

  • 將Objective-C代碼轉(zhuǎn)換為C\C++代碼
xcrun  -sdk  iphoneos  clang  -arch  arm64  -rewrite-objc  OC源文件  -o  輸出的CPP文件
如果需要鏈接其他框架棵逊,使用-framework參數(shù)。比如-framework UIKit
2. 一個(gè)OC對(duì)象在內(nèi)存中是如何布局的银酗?
  • NSObject的底層實(shí)現(xiàn)
image.png
  • 繼承自NSObject的類的內(nèi)存布局
image.png
image.png
#import <Foundation/Foundation.h>
#import <objc/runtime.h>
#import <malloc/malloc.h>

// NSObject Implementation
struct NSObject_IMPL {
    Class isa; // 8個(gè)字節(jié)
};
// 指針 - typedef struct objc_class *Class;

struct Student_IMPL {
    struct NSObject_IMPL NSObject_IVARS;    // 8個(gè)字節(jié)
    int _no;    // 4
    int _age;   // 4
};  // 16個(gè)字節(jié),內(nèi)存對(duì)齊,結(jié)構(gòu)體的大小必須是最大成員大小的倍數(shù)

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

@implementation Student

@end

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        NSObject *obj = [[NSObject alloc] init];
        
        // 獲得NSObject實(shí)例對(duì)象的成員變量所占用的大小 >> 8
        NSLog(@"%zd",class_getInstanceSize([NSObject class]));
        
        // 獲得obj指針?biāo)赶騼?nèi)存的大小 >> 16
        NSLog(@"%zd",malloc_size((__bridge const void *)obj));
        
        Student *stu = [[Student alloc] init];
        NSLog(@"stu - %zd",class_getInstanceSize([Student class]));
        NSLog(@"stu - %zd",malloc_size((__bridge const void *)stu));
    }
    return 0;
}

打印結(jié)果

image.png
  • 思考:一個(gè)Person對(duì)象辆影、一個(gè)Student對(duì)象占用多少內(nèi)存空間?
image.png
  • 代碼實(shí)現(xiàn)如下
#import <Foundation/Foundation.h>
#import <objc/runtime.h>
#import <malloc/malloc.h>

// NSObject Implementation
struct NSObject_IMPL {
    Class isa; // 8個(gè)字節(jié)
};
// 指針 - typedef struct objc_class *Class;

struct Person_IMPL {
    struct NSObject_IMPL NSObject_IVARS;    // 8個(gè)字節(jié)
    int _age;   // 4
};  // 16個(gè)字節(jié),內(nèi)存對(duì)齊,結(jié)構(gòu)體的大小必須是最大成員大小的倍數(shù)

// Person
@interface Person: NSObject {
    int _age;
}
@end

@implementation Person

@end

// Person
@interface Student: Person {
    int _no;
}
@end

@implementation Student

@end

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        NSObject *obj = [[NSObject alloc] init];

        // 獲得NSObject實(shí)例對(duì)象的成員變量所占用的大小 >> 8
        NSLog(@"%zd",class_getInstanceSize([NSObject class]));

        // 獲得obj指針?biāo)赶騼?nèi)存的大小 >> 16
        NSLog(@"%zd",malloc_size((__bridge const void *)obj));

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

        Student *stu = [[Student alloc] init];
        NSLog(@"stu - %zd",class_getInstanceSize([Student class]));
        NSLog(@"stu - %zd",malloc_size((__bridge const void *)stu));
    }
    return 0;
}

運(yùn)行結(jié)果


image.png

2個(gè)容易混淆的函數(shù)

  • 創(chuàng)建一個(gè)實(shí)例對(duì)象黍特,至少需要多少內(nèi)存蛙讥?
#import <objc/runtime.h>
class_getInstanceSize([NSObject class]);
  • 創(chuàng)建一個(gè)實(shí)例對(duì)象,實(shí)際上分配了多少內(nèi)存灭衷?
#import <malloc/malloc.h>
malloc_size((__bridge const void *)obj);

2.常用LLDB指令

  • 打印
print次慢、p:打印
po:打印對(duì)象
  • 讀取內(nèi)存
memory read/數(shù)量格式字節(jié)數(shù)  內(nèi)存地址
x/數(shù)量格式字節(jié)數(shù)  內(nèi)存地址
x/3xw  0x10010
  • 修改內(nèi)存中的值
memory  write  內(nèi)存地址  數(shù)值
memory  write  0x0000010  10
  • 格式
x是16進(jìn)制,f是浮點(diǎn),d是10進(jìn)制
  • 字節(jié)大小
b:byte 1字節(jié)迫像,h:half word 2字節(jié)
w:word 4字節(jié)劈愚,g:giant word 8字節(jié)

本文參考借鑒MJ的教程視頻,非常感謝.


項(xiàng)目連接地址 - Interview_OC

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