(一)OC語言的本質

• 其實我們編寫的OC代碼，底層實現都是C/C++代碼

• Objective-C的面向對象都是基于C\C++的數據結構實現的

  
  
  語言轉化流程

那么，是基于什么數據結構實現的呢？結構體

(1)將OC代碼轉換為C++代碼

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

• xcrun Xcode run簡寫
• -sdk iphoneos 指定SDK 運行的OS平臺
• clang 編譯器的一種
• -arch arm64 聲明架構代碼(i386 、armv7 、arm64)
• -rewrite-objc 重寫objc代碼
• -o 輸出
• 如果需要鏈接其他框架，使用-framework參數。如-framework UIKit

示例：

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

(2)NSObject的本質

我們在.cpp文件中，找到這樣一段代碼，發現NSObject底層實現

struct NSObject_IMPL {//NSObject implementation
    Class isa;//很重要，后面會講到
};

另外我們在OC文件中，找到NSObject頭文件的定義

@interface NSObject <NSObject> {
#pragma clang diagnostic push
#pragma clang diagnostic ignored "-Wobjc-interface-ivars"
    Class isa  OBJC_ISA_AVAILABILITY;
#pragma clang diagnostic pop
}

通過這個我們可以側面證明，NSObject的底層實現是通過C/C++的結構體的數據結構實現的

isa指針如果不好理解的話，isa指針可以類比數組的首元素，數組的首元素的地址也就是數組的首地址

(2)NSObject的占用的內存大小

我們繼續查看isa，發現是這么定義的

typedef struct objc_class *Class;

這是一個指向結構體的指針

如下面的代碼，我們通過runtime和malloc的方法得到NSObject所占用內存大小的信息，為什么會有8和16的區別呢?

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

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        // insert code here...
        
        NSObject *obj = [[NSObject alloc] init];
          
        //獲得NSObject類的實例對象中成員變量所占內存的大小(內存對齊后)
        NSLog(@"%zd",class_getInstanceSize([obj class]));//8
        //獲得obj指針所指向內存的大小
        NSLog(@"%zu",malloc_size((__bridge const void *)obj));//16
    }
    return 0;
}

查看runtime源碼找到class_getInstanceSize方法

  size_t class_getInstanceSize(Class cls)
  {
    if (!cls) return 0;
    return cls->alignedInstanceSize();
  }
  //再深入查看，發現這一條解釋 返回的是成員變量占用的內存大小
  // Class's ivar size rounded up to a pointer-size boundary.
  uint32_t alignedInstanceSize() const {
     return word_align(unalignedInstanceSize());
  }

而在NSObject調用alloc方法實際上allocWithZone方法，在runtime中最后調用的是_objc_rootAllocWithZone方法，我們深入查看，最后找到instanceSize方法，是指定對象內存大小的方法

NEVER_INLINE
id
_objc_rootAllocWithZone(Class cls, malloc_zone_t *zone __unused)
{
    // allocWithZone under __OBJC2__ ignores the zone parameter
    return _class_createInstanceFromZone(cls, 0, nil,
                                         OBJECT_CONSTRUCT_CALL_BADALLOC);
}

size_t instanceSize(size_t extraBytes) const {
        if (fastpath(cache.hasFastInstanceSize(extraBytes))) {
            return cache.fastInstanceSize(extraBytes);
        }

        size_t size = alignedInstanceSize() + extraBytes;
        // CF requires all objects be at least 16 bytes.
        //很重要！！！
        if (size < 16) size = 16;//如果不足16個字節，強制分配16個字節
        return size;
    }

所以也就能解釋，系統給NSobject對象分配16個字節，實際使用到的只有8個字節，分別通過class_getInstanceSize函數和malloc_size函數可以知道

(3)容易混淆的兩個函數

• class_getInstanceSize
• malloc_size
  上面用到了兩個函數，很容易混淆他們之間的區別

1. 創建一個實例對象，(內存對齊后)至少需要多少內存？
   #import <objc/runtime.h>
class_getInstanceSize([NSObject class]);

2. 創建一個實例對象，實際上分配了多少內存？
   #import <malloc/malloc.h>
malloc_size((__bridge const void *)obj);

(3)窺探NSObject的內存

也可以使用LLDB指令

(4)常用的LLDB指令

常用LLDB指令

讀取內存方法不同 順序會有區別(高高低低原則)

具體窺探內存方法以及LLDB指令的使用在 Swift-七、枚舉類型 可選項也有講述