(一)OC對象在底層中的布局

我們平時編寫的Objective-C代碼，在底層都是使用C/C++實現。
即Objective-C -> C/C++ -> 匯編語言 -> 機器語言。
我們定義個NSObject對象

NSObject *object = [[NSObject alloc] init];

使用終端命令將OC代碼轉換成iOS能支持的C/C++代碼；

xcrun  -sdk  iphoneos  clang  -arch  arm64  -rewrite-objc  'OC源文件'  -o  '輸出的CPP文件'

通過閱讀轉換后的.cpp文件，可以找到一個名為 NSObject_IMPL的結構體。分析結構體名字實際含義是 NSObject Implementation

struct NSObject_IMPL {
    Class isa; 
};

因此我們可以知道OC對象在底層的布局是一個結構體。

（二）對象在內存中的占用大小

引入<objc/runtime.h>， 使用 class_getInstanceSize方法可獲取NSObject實例對象的 成員變量 所占用的大小，可以觀察到返回 8 個字節

class_getInstanceSize([NSObject class])

引入<malloc/malloc.h>， 使用malloc_size方法獲取指針所指向的內存大小，可以觀察到返回16個字節。

malloc_size((__bridge const void *)(object));

通過閱讀Objc源碼 可得知在alloc一個對象時，CoreFunction框架硬性規定分配內存空間不小于16個字節

1.png

（三）通過XCode工具分析內存

首先打印NSObject對象地址，通過工具ViewMemory查看。
可觀察到前16個字節中，只有8個字節存在數據（存放isa指針）

2.png

（四）自定義類內存分析

定義Student類，初始化。通過重復之前步驟，可觀察到底層實現。

struct Student_IMPL {
    Class isa;
    int _no;
    int _age;
};
@interface Student : NSObject
{
    @public
    int _no;
    int _age;
}
@end
@implementation Student
@end
int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        Student *stu = [[Student alloc] init];
        stu->_no = 4;
        stu->_age = 5;
        
        NSLog(@"%zd", class_getInstanceSize([Student class]));
        NSLog(@"%zd", malloc_size((__bridge const void *)stu));
    }
    return 0;
}

通過使用class_getInstanceSize與malloc_size方法可觀察到占用16個字節存儲空間。

3.png

我們也可以使用LLDB指令打印相關地址信息，并且可使用memory write指令直接修改內存中的數據

4.png

（五）繼承類的內存占用分析

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

@implementation Person

@end

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

@implementation Student

@end

分析：Person類中isa指針占用8個字節，_age占用4個字節。通過CoreFunction框架硬性規定分配內存空間不小于16個字節。得知共占用16個字節。
但是即使無此硬性規定，通過內存對齊規則：結構體的最終大小，必須是最大成員的倍數。。

Student類占用16個字節。isa占用8個字節，_age占用4個字節，剩余4個字節，被_no占用。