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iOS之内存管理-字节对齐

Mystruct1 与 Mystruct2 数据成员的顺序不同,为什么会导致内存分配的大小不同呢?

根据这条原则,上面的 Mystruct1 中

成员 a 占 1 个字节, 从 0 的位置开始

成员 b 占 8 个字节,挨 0 + 1 最近的 8 的整数倍是8,所以 b 从 8 的位置开始

成员 c 占 4 个字节,挨 8 + 8 最近的 4 的整数倍是16,所以 c 从 16 的位置开始

成员 d 占 2 个字节,挨 16 + 4 最近的 2 的整数倍是20,所以 d 从 20 的位置开始

一共是占 22 个字节,8 字节对齐,一定要是8的倍数,不足要补齐,所以是 24 个字节

上面的 Mystruct2 中

成员 a 占 8 个字节, 从 0 的位置开始

成员 b 占 4 个字节,挨 0 + 8 最近的 4 的整数倍是8,所以 b 从 8 的位置开始

成员 c 占 2 个字节,挨 8 + 4 最近的 2 的整数倍是12,所以 c 从 12 的位置开始

成员 d 占 1 个字节,挨 12 + 2 最近的 1 的整数倍是14,所以 d 从 14 的位置开始

一共是占 15 个字节

根据这条原则,上面的 Mystruct1 中,占 22 个字节,必须是最大成员 (double b )的整数倍,也就是8的整数倍,所以占24个字节

根据这条原则,上面的 Mystruct2 中,占 15 个字节,必须是最大成员 (double b )的整数倍,也就是8的整数倍,所以占16个字节

上面的 Mystruct3 中,成员 a,b,c,d 的内存分配和 Mystruct2 是一致的, 占15个字节;

成员 e 是 Mystruct1 类型,上面也计算过是占24个字节。

成员e 的内部最大成员是 double b, 占8字节。

根据上面的规则,成员 e 的起始位置为子结构体中的最大成员(double b)的整数倍,挨着 15 最近的 8 的倍数是 16,所以 成员 e 从16开始,占24个字节。Mystruct3 所占内存大小为 16 + 24 = 40 ,正好是最大成员 8 的倍数。所以成员 e 占40字节

由上面的栗子可以知道,结构体的数据成员顺序会影响结构体类型占用的内存大小。

由此苹果中采用属性重排的方案。苹果会自动重排属性的顺序,将占用不足 8 字节的成员挨在一起,凑满 8 字节,以达到优化内存的目的。

下面举个栗子🌰来证实下属性重排的存在:定义一个 Person类,属性类型大小的顺序是混乱的。

iOS之内存管理-字节对齐
iOS之内存管理-字节对齐

从地址的打印结果中可以看出,age、isGirl、isBoy三个属性被放在了一起,苹果的确进行了自动属性重排,以优化内存。

xcode中默认的对齐系数是8,即8字节对齐。可以通过预编译命令<code>#pragma pack(n)</code>,n= 1,2,4,8,16 来改变这个系数。

iOS之内存管理-字节对齐

sizeof(类型),获取类型占用的字节数

class_getInstanceSize,获取实例对象(即实例对象的成员变量)实际占用的字节数,从源码看是采用 <code>8字节</code> 对齐

malloc_size,系统实际分配的内存大小(字节数)。采用<code>16字节对齐</code>,参照的整个对象的内存大小,对象实际分配的内存大小必须是16的整数倍. 由于内存对齐,实际分配的内存会大于等于实际占用的内存

计算<code>类型占用的内存大小</code>,其中可以放 <code>基本数据类型、对象、指针</code>

对于类似于<code>int</code>这样的<code>基本数据</code>而言,<code>sizeof</code>获取的就是<code>数据类型占用的内存大小</code>,不同的数据类型所占用的内存大小是不一样的.

而对于类似于NSObject定义的<code>实例对象</code>而言,其<code>对象类型</code>的本质就是<code>一个结构体(即 struct objc_object)的指针</code>,所以<code>sizeof(objc)</code>打印的是<code>对象objc的指针大小</code>,我们知道<code>一个指针的内存大小是8</code>,所以<code>sizeof(objc) 打印是 8</code>。注意:这里的8字节与<code>isa</code>指针一点关系都没有!!!)

iOS之内存管理-字节对齐
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