伪装成首页.jpg
@implementation MNSubclass
- (void)compareSelfWithSuperclass{
NSLog(@"self class = %@",[self class]);
NSLog(@"super class = %@",[super class]);
}
@end
我们平时编写的Objetcive-C,底层实现都是C/C++实现的
image
@interface MNPerson : NSObject
{
int _age;
double _height;
NSString *name;
}
以MNPerson
为例,里面的成员变量有不同类型是,比如int
、double
、NSString
类型,假如在C/C++ 中用数组
存储,显然是不太合理的
结构体
的数据格式,表示oc对象。// 转成c/c++ 代码后,MNPerson 的结构如下
struct NSObject_IMPL {
Class isa;
};
struct MNPerson_IMPL {
struct NSObject_IMPL NSObject_IVARS;
int _age;
double _height;
NSString *name;
};
使用指令
xcrun -sdk iphoneos clang -arch arm64 -rewrite-objc oc源文件 -o 输出的c++文件
将oc
代码转成c++
代码之后,发现内部确实是结构体
NSObject
的本质是结构体,通过NSObject.m
可以发现,NSObject
只有一个 isa
成员,isa
的本质是 class
, struct objc_object *
类型,所以应该占据 8 字节NSLog(@"%zu",class_getInstanceSize([NSObject class]));
输出 - size = 8{
//获得 - NSObject 一个实例对象的成员变量所占用的大小 >> 8
NSLog(@"%zu",class_getInstanceSize([NSObject class]));
NSObject *obj = [[NSObject alloc]init];
// 获取 obj 指针,指向的内存大小 >> 16
NSLog(@"%zu",malloc_size((__bridge const void *)obj));
}
//基于 `objc-class.m` 文件 750 版本
size_t class_getInstanceSize(Class cls)
{
if (!cls) return 0;
return cls->alignedInstanceSize();
}
// Class‘s ivar size rounded up to a pointer-size boundary.
// 点击一下 - 智能翻译 ==> (返回类的成员变量所占据的大小)
uint32_t alignedInstanceSize()
{
return word_align(unalignedInstanceSize());
}
alloc init
, 查找alloc底层实现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;
}
CoreFoundation
硬性规定,一个对象,至少有 16 字节NSObject
为例,这里传入的 size
是 alignedInstanceSize
, 而alignedInstanceSize
已经知道 = 8, 8 < 16,retun 16, 最终 NSObject 创建的对象,占据的内存大小是 16memory read
查看对象内存(lldb) p obj
(NSObject *) $0 = 0x000060000000eb90
(lldb) memory read 0x000060000000eb90
0x60000000eb90: a8 6e 3a 0b 01 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
也能发现,前8 位存储 isa
指针,后 8 位都是0,但是整个对象还是占据了 16 个字节
一个NSObject内存分配示意图
NSObject
对象(malloc_size
函数获得)NSObject
只使用了 8个字节的存储空间(64bit系统下)class_getInstanceSize()
@interface MNStudent : NSObject
{
int _age;
int _no;
}
@end
NSObject
占据16个字节可知,base = 16image
哈哈!中计了!
image
原理解释:
image
NSObject
创建一个对象,确实是分配了 16 个字节的空间age
&& no
存进去,正好 16
,之前分配的空间正好够用!所以答案是 16!(大哥别打了,这次保证不挖坑了,别打,疼,别打脸别打脸。。。)
@interface MNPerson : NSObject
{
int _age;
int _height;
NSString *name;
}
MNPerson
对象,占用多少内存isa
= 8, int age
= 4, int height
= 4, NSString
= char * = 8image
哈哈哈哈! 又中计了!
image
这时候你肯定好奇了
uint32_t alignedInstanceSize() {
return word_align(unalignedInstanceSize());
}
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;
}
extraBytes
一般都是 0,这里可以理解为 size = alignedInstanceSize()
;alignedInstanceSize = class_getInstanceSize
, class_getInstanceSize
由上图的log信息也可以知道 = 24
image
下载`libmalloc`,找到`calloc`的实现
void *
calloc(size_t num_items, size_t size)
{
void *retval;
retval = malloc_zone_calloc(default_zone, num_items, size);
if (retval == NULL) {
errno = ENOMEM;
}
return retval;
}
发现这个函数,就是我们调用的`calloc`函数的底层
void *
malloc_zone_calloc(malloc_zone_t *zone, size_t num_items, size_t size)
{
MALLOC_TRACE(TRACE_calloc | DBG_FUNC_START, (uintptr_t)zone, num_items, size, 0);
void *ptr;
if (malloc_check_start && (malloc_check_counter++ >= malloc_check_start)) {
internal_check();
}
ptr = zone->calloc(zone, num_items, size);
if (malloc_logger) {
malloc_logger(MALLOC_LOG_TYPE_ALLOCATE | MALLOC_LOG_TYPE_HAS_ZONE | MALLOC_LOG_TYPE_CLEARED, (uintptr_t)zone,
(uintptr_t)(num_items * size), 0, (uintptr_t)ptr, 0);
}
MALLOC_TRACE(TRACE_calloc | DBG_FUNC_END, (uintptr_t)zone, num_items, size, (uintptr_t)ptr);
return ptr;
}
内心os: exo me? 这传入的 size_t size = 24
,怎么返回32的??
检索Buckets
- (libmalloc 源码)
#define NANO_MAX_SIZE 256
/* Buckets sized {16, 32, 48, ..., 256} */
MNPerson
对象需要 24 的size的时候,操作系统根据他的规则,直接创建了 32 的size的空间,所以这里的答案是 32!image
补充说明: sizeof
运算符
(lldb) po [obj class]
MNPerson
(lldb) po sizeof(obj)
8
(lldb) po sizeof(int)
4
sizeof
是运算符,不是函数,编译时即知道,不是函数obj
是对象, *obj - 指针指向,编译器知道他是指针类型,所以 sizeof = 8(指针占据8个字节) - 特别注意,这里传入的不是对象!是指针sizeof
是告诉你传入的类型,占多少存储空间alloc
出来的对象alloc
都会产生新的instance
对象(内存不相同)instance
对象存储的信息 class
对象class
对象在内存中存储的信息 Class metaClass = object_getClass([NSObject class]);
metaclss
是 NSObject
的meta-class
对象meta-class
在内存中只有一份,每个类都有且只有一个 meta-class
对象meta-class
也是类,与class
的对象结构一样,但是内部的数据不一样(用途不同)meta-clas
包括: image
提问:object_getClass
与 objc_getClass
的区别
Class object_getClass(id obj)
{
if (obj) return obj->getIsa();
else return Nil;
}
instance
对象,返回 class
class
, 返回的是 meta-class
对象meta-class
,返回的是 root-meta-class
对象
Class objc_getClass(const char *aClassName)
{
if (!aClassName) return Nil;
// NO unconnected, YES class handler
return look_up_class(aClassName, NO, YES);
}
指向图.png
(图片来自于 http://www.sealiesoftware.com/blog/archive/2009/04/14/objc_explain_Classes_and_metaclasses.html)
看懂这张图 - 就等价于看懂
isa
&&superclass
了
探究流程:
@interface MNSuperclass : NSObject
- (void)superclassInstanceMethod;
+ (void)superClassMethod;
@end
@implementation MNSuperclass
- (void)superclassInstanceMethod{
NSLog(@"superclass-InstanceMethod - %p",self);
}
+ (void)superClassMethod{
NSLog(@"+ superClass-classMethod- %p",self);
}
@end
@interface MNSubclass : MNSuperclass
- (void)subclassInstanceMethod;
@end
@implementation MNSubclass
- (void)subclassInstanceMethod{
NSLog(@"subclassInstanceMethod- %p",self);
}
@end
MNSubclass *subclass = [[MNSubclass alloc]init];
[subclass superclassInstanceMethod];
subclass
调用对象方法,对象方法存在 class
中subclass
对象,通过 isa
指针,找到其对应的 MNSubclass
类MNSubclass
是否有 superclassInstanceMethod
方法的实现,发现没有,MNSubclass
沿着 superclass
指针找到他的父类 - MNSuperclass
MNSuperclass
中找到 superclassInstanceMethod
的实现,调用它,整个流程结束image
[MNSubclass superClassMethod];
meta-class
中MNSubclass
,沿着isa
指针,找到其对应的meta-class
MNSubclass
的 meta-class
中是否有 superClassMethod
方法的实现,发现没有,沿着 superclass
指针找到 MNSuperclass
的 meta-class
MNSuperclass
的 meta-class
有superClassMethod
方法实现,调用,流程结束image
image
meta-class
对象存储的是类方法,class
存储的是 对象方法Root class
就是 NSObject
, 要给 NSObject
添加方法就要用到 分类
NSObject
的对象方法是否会被调用//"NSObject+MNTest"类的声明 && 实现
@interface NSObject (MNTest)
+ (void)checkSuperclass;
@end
@implementation NSObject (MNTest)
+ (void)checkSuperclass{
NSLog(@"+NSObject checkSuperclass - %p",self);
}
@end
//main函数中调用
int main(int argc, char * argv[]) {
@autoreleasepool
{
[MNSubclass checkSuperclass];
NSLog(@"MNSubclass = %p",[MNSubclass class]);
}
return 0;
}
--------------------------------------------------------
控制台输出:
+NSObject checkSuperclass - 0x105817040
InterView-obj-isa-class[36303:7016608] MNSubclass = 0x105817040
checkSuperclass
类方法的,是MNSubclass
类meta-class
指向 root-class
的线, 这里的root-class
即等于 NSObject
root-class
中只存对象方法,这里,只要验证,NSObject
中同名的类方法实现取消,变成同名的对象方法测试,即可得出结论+ (void)checkSuperclass
,实现的方法用 - (void)checkSuperclass
对象方法替换@interface NSObject (MNTest)
+ (void)checkSuperclass;
@end
@implementation NSObject (MNTest)
//+ (void)checkSuperclass{
// NSLog(@"+NSObject checkSuperclass - %p",self);
//}
- (void)checkSuperclass{
NSLog(@"-NSObject checkSuperclass - %p",self);
}
@end
//main函数中调用
int main(int argc, char * argv[]) {
@autoreleasepool
{
[MNSubclass checkSuperclass];
NSLog(@"MNSubclass = %p",[MNSubclass class]);
}
return 0;
}
--------------------------------------------------------
控制台输出:
-NSObject checkSuperclass - 0x101239040
InterView-obj-isa-class[36391:7022301] MNSubclass = 0x101239040
发现 - 调用的还是类方法 + (void)checkSuperclass
,但是最终实现的,却是对象方法 - (void)checkSuperclass
[MNSubclass checkSuperclass]
其实本质上,调用的是发送消息方法,函数类似是objc_msgsend([MNSubclass class], @selector(checkSuperclass))
@selector(checkSuperclass)
并未说明是 类方法 or 对象方法root-meta-class
通过isa
找到了root-class
(NSObject),NSObject
类不是元类,存储的是对象方法,所以 最终调用了NSObject -checkSuperclass
这个对象方法image
@implementation MNSubclass
- (void)compareSelfWithSuperclass{
NSLog(@"self class = %@",[self class]);
NSLog(@"super class = %@",[super class]);
}
@end
调用:
MNSubclass *subclass = [[MNSubclass alloc]init];
[subclass subclassInstanceMethod];
[self class]
&& [super class]
分别输出什么@protocol NSObject
- (Class)class OBJC_SWIFT_UNAVAILABLE("use 'type(of: anObject)' instead");
class
方法 是NSObject
的一个对象方法,对方方法存在 class
中subclass
对象,通过 isa
指针,找到其对应的 MNSubclass
类MNSubclass
是否有 class
方法的实现,发现没有,MNSubclass
沿着 superclass
指针找到他的父类 - MNSuperclass
MNSuperclass
中是否有 class
方法的实现,发现没有,MNSuperclass
沿着 superclass
指针找到他的父类 - NSObject
NSObject
中找到 class
的实现MNSubclass
NSLog(@"self class = %@",[self class]);
NSLog(@"super class = %@",[super class]);
----------------------------------------------------------------------
控制台输出:
InterView-obj-isa-class[36796:7048007] self class = MNSubclass
InterView-obj-isa-class[36796:7048007] super class = MNSubclass
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