作為一名軟件開發(fā)工程師袭蝗，我們都了解，程序最終要運行在終端般婆，需要經(jīng)過預處理到腥、編譯、裝載蔚袍、鏈接幾個過程乡范。正因如此，想了解NSObject的本質(zhì)問題啤咽，我們就需要知道在編譯階段都做了些什么事情晋辆。

Object-C語言屬于C語言分支，很自然我們會想到闰蚕，它的編譯過程會不會是先轉(zhuǎn)換成C/C++，然后再轉(zhuǎn)換為匯編語言连舍，繼而形成最終的機器碼010101没陡，經(jīng)過鏈接后，開始真正的運行起來索赏。如圖所示：

那么怎么來進行驗證呢盼玄？首先我們新建一個命令行工程，創(chuàng)建一個NSObject對象：

????NSObject *obj = [[NSObject alloc]init];

利用Clang編譯器前端潜腻，將我們所編寫的Object-C 語言轉(zhuǎn)換為C++埃儿。

打開終端，在終端輸入命令：

xcrun -sdk iphoneos clang -arch arm64 -rewrite-objc main.m -o main.arm64.cpp

該條指令的意思是利用 Xcode 的clang編譯器融涣，將main.m文件童番，編譯為支持iOS 64位架構(gòu)的C++文件精钮，導出文件名為main.arm64.cpp。

打開生成的C++文件剃斧，搜索 NSObject_Impl轨香，我們會看到如下代碼：

看名字：NSObject_IMPL，我們可以理解為NSObject_implection幼东，及NSObject類的實現(xiàn)部分臂容，對比NSObject.h中對于NSObject的定義：

此時我們可以發(fā)現(xiàn)，@interface 類經(jīng)編譯器編譯后根蟹，變成了C++中的結(jié)構(gòu)體類型脓杉，也就是說NSObject的本質(zhì)就是C++中的結(jié)構(gòu)體。

明白了NSObject是通過C++的結(jié)構(gòu)體進行實現(xiàn)的简逮，下一步的工作就是探究一個NSObject對象球散，在內(nèi)存中占用多少內(nèi)存了。

結(jié)構(gòu)體中只有一個Class類型的isa成員买决，那么Class又是什么結(jié)構(gòu)呢沛婴，繼續(xù)深究我們發(fā)現(xiàn)：

ISA

ISA其實是一個指向結(jié)構(gòu)體的指針，在64位架構(gòu)中督赤，一個指針占有8個字節(jié)的內(nèi)存大小嘁灯，因為結(jié)構(gòu)體NSObject中只有一個成員isa，也就是說ISA的地址就是NSObject的地址躲舌，NSObject占用8個字節(jié)的存儲空間丑婿。為了驗證我們的猜測是否正確，可以通過runtime中提供的class_getInstanceSize來進行驗證：

結(jié)果和我們猜測的一樣没卸，輸出size = 8羹奉。

細心的朋友已經(jīng)發(fā)行在控制臺中還有一個打印結(jié)果 allocSize = 16。

那這個又該如何解釋呢约计？

我們通過runtime獲取的是實際占用的空間大小诀拭，通過malloc_size函數(shù)獲取的是系統(tǒng)分配的內(nèi)存大小，也就是說系統(tǒng)給NSObject對象分配了16個字節(jié)的空間煤蚌，但是結(jié)構(gòu)體中只有一個isa成員耕挨，在64位環(huán)境下，只占用了前面8個字節(jié)大小尉桩。

同時我們也可以利用Xcode的debug工具來進行驗證筒占。

在剛才的斷點處，我們看到NSObject的地址為0x100402f90蜘犁，打開Xcode的viewMemory調(diào)試器翰苫，步驟為Debug->DebugWorkFlow->ViewMemory，在address欄輸入剛才的地址，看到如下結(jié)果：

注意：我們在這里看到左邊的地址是十進制表示形式奏窑，右邊顯示的是16進制表示法导披，0x100402f90對應的十進制值為：

系統(tǒng)分配了一段連續(xù)的內(nèi)存空間，1個16進制數(shù)字代表4個2進制位良哲，2個16進制剛好表示1個字節(jié)盛卡。從圖中我們可以看出前8個字節(jié)已經(jīng)被占用，也就是isa變量的地址筑凫，后8個字節(jié)為0滑沧，為空。從這里也可以間接證明系統(tǒng)為NSObject對象分配了16個字節(jié)巍实，實際只用了8個字節(jié)的內(nèi)存大小滓技。

總結(jié)：1.NSObject對象的本質(zhì)是結(jié)構(gòu)體

? ? ? ? ? ? 2.在64位環(huán)境下，系統(tǒng)為NSObject對象分配了16個字節(jié)棚潦，因為結(jié)構(gòu)體中只有一個指向結(jié)構(gòu)體的指針isa成員令漂，只占用了8個字節(jié)的大小。

? ? ? ? ? ? 3.通過runtime中的?class_getInstanceSize() 函數(shù)獲取到的是對象實際占用的地址

? ? ? ? ? ? ? ?通過maclloc函數(shù)：malloc_size()獲取到的是系統(tǒng)為對象分配的地址丸边。

如果還有不清楚的地方叠必，歡迎探討。

參考內(nèi)容：小碼哥底層原理：NSObject對象的本質(zhì)

gcc/llvm 編譯器對比

gdb 與lldb的對比