【OC总结面向对象 + 内存管理 + runtime】

Clearlove_Dianfen

已于 2023-07-26 20:56:31 修改

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文章标签： cocoa macos objective-c swift c++

于 2023-07-20 10:47:09 首次发布

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/weixin_61639290/article/details/131749238

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前言
面向对象
Runtime
内存管理

前言

面向对象 + 内存管理. + runtime总结后续随时补充,总结为主，省略了一些源码实现

面向对象

1.1 一个NSObject对象占用多少内存？

参考：MJ-iOS底层原理总结】一个NSObject对象占用多少内存？
在编译器中查看，有两种查看Size的方法

  方式一：class_getInstanceSize([NSObject class])
     方式二：malloc_size((__bridge const void *)(obj))

// 一个NSObject对象占用多少内存
- (void)testObj {
   
    NSObject *obj = [[NSObject alloc] init];
    NSLog(@"class_getInstanceSize = %zu", class_getInstanceSize([NSObject class]));
    
    NSLog(@"malloc_size = %zu", malloc_size((__bridge const void *)(obj)));
    /*

     */
}

请添加图片描述
class_getInstanceSize([NSObject class])的意思是：获得NSObject实例对象的成员变量所占用的大小，并非获取NSObject所占用的大小。
malloc_size((__bridge const void *)(obj))的意思是：获得obj指针所指向内存的大小。

结论：所以一个NSObject对象占用16个字节，而真正利用起来的只有8个字节。系统分配了16个字节给NSObject对象（通过malloc_size函数获得），但NSObject对象内部只使用了8个字节的空间
在这里插入图片描述

原理：OC底层在分配的时候判断一个对象至少分配6个字节，小于16字节强制分配6字节给这个对象。
请添加图片描述

1.2 iOS的继承链 & 对象的指针指向了哪里？

继承链分为类的继承链，元类的继承链和isa指针的指向三部分来学习。

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
   
    [super viewDidLoad];
    // Do any additional setup after loading the view.
//    NSLog(@"类继承探究:");
//    [self testSuperClass:Stu.class];
//    [self testSuperClass:Person.class];
//    [self testSuperClass:NSObject.class];
//
    NSLog(@"元类继承探究:");
    [self testMetaClass:Stu.class];
    [self testMetaClass:Person.class];
    [self testMetaClass:NSObject.class];
    
}


// 元类继承链
/*
 元类是系统自动创建的，和关联类同名。
 对象的isa指向类，类对象的isa指向元类
 */
-(void)testMetaClass: (id) class {
   
    Class cls = class;
    Class metaClass = object_getClass(cls);
    NSLog(@"类:%@_%p",cls,cls);
    NSLog(@"元类:%@_%p",metaClass,metaClass);
    [self testSuperClass:metaClass];
    // 观察打印结果知道，父类的元类 = 元类的父类（根类NSObject除外）
    
    // 根元类的父类 = 根类
}
// 继承链
- (void)testSuperClass:(id) class {
   
    Class cls = class;
    Class superClass = class_getSuperclass(cls);
    Class rootSuperClass = class_getSuperclass(superClass);
    NSLog(@"类:%@_%p",cls,cls);
    NSLog(@"父类:%@_%p",superClass,superClass);
    NSLog(@"父类:%@_%p",rootSuperClass,rootSuperClass);
    NSLog(@"----------");
}
@end

请添加图片描述
元类继承链重点总结：
1. 元类是系统自动创建的，和关联类同名。
2. 对象的isa指向类，类对象的isa指向元类
3. 元类的父类 == 父类的元类（根类除外）
3. 根元类的父类 == 根类本身。

isa指针的指向总结：

对象的isa指向类
类的isa指向元类
元类的isa指向根元类
根元类的isa指向根元类

-(void) testSuperIsa:(id) obj {
   
    Class isa = object_getClass(obj);
    Class metaIsa = object_getClass(isa);
    Class rootMetaIsa = object_getClass(metaIsa);
    NSLog(@"对象:%@_%p",obj,obj);
    NSLog(@"对象的isa-->%@_%p",isa,isa);
    NSLog(@"类的isa-->%@_%p",metaIsa,metaIsa);
    NSLog(@"元类isa-->%@_%p",rootMetaIsa,rootMetaIsa);
    NSLog(@"----------");
}

请添加图片描述

下图能为上面的总结

1.3 OC的类的信息存放在哪里？-isa指针

在 Objective-C 中，每个对象都有一个 isa 指针，指向它的类对象。isa 指针实际上是一个指向一个 Class 结构体的指针，这个结构体包含了与类相关的一些信息。

类的名字；
父类的指针；
类的成员变量列表；
类的属性列表；
类的方法列表；
类的协议列表。

类对象在内存中有且仅有一个对象主要包括 isa指针 super Class指针类的属性信息类的对象方法信息类的协议信息类的成员变量信息

类对象的isa指针有

// Class ISA;
    Class superclass;
    cache_t cache;              // 方法缓存 formerly cache pointer and vtable
    class_data_bits_t bits;    // 用于获取具体的类信息 class_rw_t * plus custom rr/alloc flagsflags
    ...

bits里面存储了类的方法列表等等信息ÿ