Objective-C的本质之NSObject对象占用多少内存？
我们通常认为：在C语言中 int占用4个字节，char占用1个字节......其实C标准并没有具体给出规定哪个基本类型应该是多少个字节数，而且这也与OS、编译器相关。
下面给出一个表格，方便查看各类型的字节数：
上图只是简单的基本数据类型的字节数：
在现实生活中，我们可以用 int类型 来表示有几个????。可以用 char类型表示'a'字符。可以用float来表示一个身高1.75米等。
当我们要表示一个数据集合的时候，我们可以用 int数组表示，一个班级中所有学生的数学成绩。
进而我们可能会用一个结构体struct，来表示我们的学校：学校的名字，学校地址。。。。。。
这里提到的结构体struct，和C语言的精髓，指针，在一起，可以很愉快的玩耍，比如可以形成链表......研究Objective-C的本质，也需要你了解struct和指针的相关知识。
进而.......
目前我们接触的许多编程语言都是类C的语言。Objective-C更是基于C/C++开发的.
事实上：我们平时所写的Objective-C代码，底层实现都是C/C++代码。
Objective-C的面向对象都是基于C/C++的数据结构实现的。
将OC代码转换成C/C++代码：
将main.c 转化为 main-arm64.cpp的指令如下：
xcrun -sdk iphoneos clang -arch arm64 -rewrite-objc main.m -o main-arm64.cpp复制代码
我们发现，NSObject.h 头文件中， 有一个Class isa的成员变量
@interface NSObject <NSObject> {
#pragma clang diagnostic push
#pragma clang diagnostic ignored "-Wobjc-interface-ivars"
Class isa OBJC_ISA_AVAILABILITY;
#pragma clang diagnostic pop
}复制代码在 main-arm64.cpp 文件中:
typedef struct objc_class *Class;复制代码
对比之后：可以这么说。
@interface NSObject{
Class isa ;
}
@end复制代码底层被转换成了:
struct NSObject_IMPL {
Class isa;
};复制代码由于：Class 的类型是指针：
typedef struct objc_class *Class;复制代码
在苹果arm64架构上，指针是 占用8个字节。
我们可以说 一个NSObject占用8个字节吗？ 其实并不是8个字节。
NSObject *obj = [[NSObject alloc] init]; // 获得NSObject实例对象的成员变量所占用的大小 >> 8\ NSLog(@"%zd", class_getInstanceSize([NSObject class])); // 获得obj指针所指向内存的大小 >> 16 NSLog(@"%zd", malloc_size((__bridge const void *)obj));复制代码
通过class_getInstanceSize() // 获得 NSObject实例对象的成员变量所占用的大小。
通过 malloc_size() //获得obj指针所指向内存的大小。
通过测试发现：class_getInstanceSize() 获得的是 8个字节。 malloc_size() 获得的是16个字节。
NSObject *obj = [[NSObject alloc] init];复制代码
上述代码：产生了一个obj对象。他的内存是如何布局的？
由于isa是指针类型。按道理说obj 所占用得 8个字节的内存。
让我们进入到函数调用的内部一查究竟。
alloc函数的实现，我们可以在苹果开放的源码中查找
size_t instanceSize(size_t extraBytes) {
size_t size = alignedInstanceSize() + extraBytes;
// CF requires all objects be at least 16 bytes.
if (size < 16) size = 16;
return size;
}
// CF requires all objects be at least 16 bytes.复制代码如果内存大小 < 16字节，都会给开辟16字节的空间大小。
在Xcode中找到 Debug --> Debug Workflow --> view Memory 查看内存：
其实我们通过Xcode 查看内存，也可以发现，确实是16个字节。只不过Class isa 成员变量，只使用了8个字节。但是内存确实是分配了16个字节。
所以：一个NSObject对象占用多少内存？
系统分配了16个字节给NSObject对象。但NSObject对象内部只使用了8个字节的空间（64bit环境下）可以通过class_getinstance函数获得。
接下来，看一下Student对象在内存中占用几个字节？
@interface Student : NSObject
{
@public
int _no;
int _age;
}
@end
@implementation Student
@end复制代码将OC代码转为C/C++代码后，会发现
struct Student_IMPL {
Class isa;
int _no;
int _age;
};复制代码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));复制代码
通过测试发现：class_getInstanceSize() 获得的是 16个字节。 malloc_size() 获得的是16个字节。
通过Xcode工具查看内存：确实也是16个字节。
可以看到内存中的04 00 00 00 代表 4，即stu->_no, 内存中的05 00 00 00 代表 5,即stu->_age。
注意：04 00 00 00 为什么代表 4 ， 请自己了解 大小端。 苹果arm64是小端。 大端模式定义是：大端模式就是低位存放在高地址上。高位存放在低地址上。
下面，我们看一下，更复杂的继承结构：
@interface Person : NSObject
{
@public
int _age;
}
@end
@implementation Person
@end
@interface Student : Person
{
int _no;
}
@end
@implementation Student
@end复制代码将OC代码转化为C/C++代码：
struct NSObject_IMPL {
Class isa;
};
struct Person_IMPL {
struct NSObject_IMPL NSObject_IVARS; // 8
int _age; // 4
}; // 16 内存对齐规则之一：结构体的大小必须是最大成员大小的倍数
struct Student_IMPL {
struct Person_IMPL Person_IVARS;
int _no;
}; // 16复制代码通过测试发现：class_getInstanceSize() 获得的是 16个字节。 malloc_size() 获得的是16个字节。
通过XCode查看内存，确实各占用16字节的内存。其中 Person对象占用16字节，是因为12<16, 所以实际应分配16字节的内存。前面已经讲述。 Student对象占用16字节是因为8+4+4 = 16。
前面我们讲了对象的成员变量所占内存。接下来我们看一下属性变量。
我们常说：OC中的属性会自动增加一个带_的成员变量。get及set方法。
正好我们从内存本质来看一下。会不会自动生成成员变量。
@interface Person : NSObject
{
@public
int _age;
}
@property (nonatomic, assign) int height;
@end
@implementation Person
@end
OC转换成C/C++后：
struct Person_IMPL {
struct NSObject_IMPL NSObject_IVARS;
int _age;
int _height;
};复制代码我们发现，确实自动生成了_height,很好的证明了OC语法。
那么setHeight getHeight方法去哪里了？我们alloc出来的类实例对象只存在成员变量。
方法是不可能放在成员变量里的。
因为方法有一份就够了。
我们再使用Person类创建Person对象的时候，一般会创建多个对象。
方法不可能在每个实例里都有。只有成员变量，每个Person对象都会有一份。
其实，方法不可能存在成员变量里，只放在类对象方法列表里。
以后我们再来讨论。。。
重要：
如果你在日常的研究中发现。对象的内存占用和你的预期产生了出入，不要着急。以下进行说明。
创建对象时为对象开辟内存时调用 alloc方法 最终会调用calloc内存开辟函数。
在libmalloc库中，（苹果开源的代码中可以下载该库）你找到该库，找到这样一个宏定义。
#define NANO_MAX_SIZE 256 /* Buckets sized {16, 32, 48, 64, 80, 96, 112, ...} */复制代码苹果在分配内存的时候，有内存对齐，这个内存对齐和结构体的内存对齐是两码事。
其实，对象内存都是16字节的倍数。
所以如果你看到你发现你预期的内存应该是24啊。怎么变成了32？ 不要惊讶，苹果的iOS系统在给你做内存分配的时候，是有一定规则的，这有利于内存的管理。
作者：用户2109385917629
链接：https://juejin.cn/post/7020611634368348168