獲取內(nèi)存大小的三種方式

• sizeof
• class_getInstanceSize
• malloc_size

sizeof

• 1、sizeof是一個(gè)操作符，不是函數(shù)
• 2、我們一般用sizeof計(jì)算內(nèi)存大小時(shí)，傳入的是數(shù)據(jù)類型，這個(gè)在編譯器的編譯階段(即編譯時(shí))就會(huì)確定大小而不是在運(yùn)行時(shí)確定。
• 3、sizeof最終得到的結(jié)果是該數(shù)據(jù)類型占用空間的大小

class_getInstanceSize

這個(gè)方法在iOS底層探究-03：alloc & init & new 源碼分析分析時(shí)就已經(jīng)分析了，是runtime提供的api，用于獲取類的實(shí)例對(duì)象所占用的內(nèi)存大小，并返回具體的字節(jié)數(shù)，其本質(zhì)就是獲取實(shí)例對(duì)象中成員變量的內(nèi)存大小

malloc_size

這個(gè)函數(shù)是獲取系統(tǒng)實(shí)際分配的內(nèi)存大小

通過以下代碼驗(yàn)證一下：

以下是打印結(jié)果：

總結(jié)

• sizeof：計(jì)算類型占用的內(nèi)存大小，其中可以放 基本數(shù)據(jù)類型、對(duì)象、指針

  • 對(duì)于類似于int這樣的基本數(shù)據(jù)而言，sizeof獲取的就是數(shù)據(jù)類型占用的內(nèi)存大小，不同的數(shù)據(jù)類型所占用的內(nèi)存大小是不一樣的

  • 而對(duì)于類似于NSObject定義的實(shí)例對(duì)象而言，其對(duì)象類型的本質(zhì)就是一個(gè)結(jié)構(gòu)體（即 struct objc_object）的指針，所以sizeof(objc)打印的是對(duì)象objc的指針大小，我們知道一個(gè)指針的內(nèi)存大小是8，所以sizeof(objc) 打印是 8。注意：這里的8字節(jié)與isa指針一點(diǎn)關(guān)系都沒有?。。。?/p>

  • 對(duì)于指針而言，sizeof打印的就是8，因?yàn)橐粋€(gè)指針的內(nèi)存大小是8

• class_getInstanceSize：計(jì)算對(duì)象實(shí)際占用的內(nèi)存大小，這個(gè)需要依據(jù)類的屬性而變化，如果自定義類沒有自定義屬性，僅僅只是繼承自NSObject，則類的實(shí)例對(duì)象實(shí)際占用的內(nèi)存大小是8，可以簡單理解為8字節(jié)對(duì)齊
• malloc_size：計(jì)算對(duì)象實(shí)際分配的內(nèi)存大小，這個(gè)是由系統(tǒng)完成的，可以從上面的打印結(jié)果看出，實(shí)際分配的和實(shí)際占用的內(nèi)存大小并不相等，這個(gè)問題可以通過iOS底層探究-03：alloc & init & new 源碼分析中的16字節(jié)對(duì)齊算法來解釋這個(gè)問題

結(jié)構(gòu)體內(nèi)存對(duì)齊

我們定義兩個(gè)結(jié)構(gòu)體，分別計(jì)算他們的內(nèi)存大小，以此來探究內(nèi)存對(duì)齊原理

struct Person {
    double a;   // 8
    char b;     // 1
    int c;      // 4
    short d;    // 2
} person;

struct Bus {
    double a;   // 8
    int b;      // 4
    char c;     // 1
    short d;    // 2
} bus;

NSLog(@"%lu-%lu",sizeof(person),sizeof(bus));

以下是輸出結(jié)果：

內(nèi)存對(duì)齊原則有以下三點(diǎn)：

• 1:數(shù)據(jù)成員對(duì)?規(guī)則：結(jié)構(gòu)（struct）或（聯(lián)合（union））的數(shù)據(jù)成員，第一個(gè)數(shù)據(jù)成員放在offset為0的地方，以后每個(gè)數(shù)據(jù)成員存儲(chǔ)的起始位置要從該成員大小或者成員的子成員大?。ㄖ灰摮蓡T有子成員，比如說是數(shù)組，結(jié)構(gòu)體等）的整數(shù)倍開始（比如int為4字節(jié)），則要從4的整數(shù)倍地址開始存儲(chǔ)。
• 2:結(jié)構(gòu)體作為成員：如果一個(gè)結(jié)構(gòu)里有某些結(jié)構(gòu)體成員，則結(jié)構(gòu)體成員要從其內(nèi)部最大元素大小的整數(shù)倍地址開始存儲(chǔ)。（struct a里存有struct b，b里有char，int ，double等元素，那b應(yīng)該從8的整數(shù)倍開始存儲(chǔ)）
• 3:結(jié)構(gòu)體的總大小：也就是sizeof的結(jié)果，必須是其內(nèi)部最大成員的整數(shù)倍，不足的要補(bǔ)?。

驗(yàn)證對(duì)齊規(guī)則

下表是各種數(shù)據(jù)類型在ios中的占用內(nèi)存大小，根據(jù)對(duì)應(yīng)類型來計(jì)算結(jié)構(gòu)體中內(nèi)存大小

結(jié)構(gòu)體 Person 內(nèi)存大小計(jì)算

根據(jù)內(nèi)存對(duì)齊規(guī)則計(jì)算Person的內(nèi)存大小，詳解過程如下：

• 變量a：占8個(gè)字節(jié)，從0開始，此時(shí)min（0，8），即 0 -7 存儲(chǔ) a
• 變量b：占1個(gè)字節(jié)，從8開始，此時(shí)min（8，1），8可以整除1，即 8 存儲(chǔ) b
• 變量c：占4個(gè)字節(jié)，從9開始，此時(shí)min（9，4），9不能整除4，繼續(xù)往后移動(dòng)，直到min（12，4），12可以整除4，從12開始，即 12 -15 存儲(chǔ) c
• 變量d：占2個(gè)字節(jié)，從16開始，此時(shí)min(16, 2)，16可以整除2，即16 - 17 存儲(chǔ) d
  因此Person的需要的內(nèi)存大小為 18字節(jié)，而Person中最大變量的字節(jié)數(shù)為8，所以 Person 實(shí)際的內(nèi)存大小必須是 8 的整數(shù)倍，18向上取整到24，主要是因?yàn)?4是8的整數(shù)倍，所以 sizeof(Person) 的結(jié)果是 24

結(jié)構(gòu)體 Bus 內(nèi)存大小計(jì)算

根據(jù)內(nèi)存對(duì)齊規(guī)則計(jì)算Bus的內(nèi)存大小，詳解過程如下：

• 變量a：占8個(gè)字節(jié)，從0開始，此時(shí)min（0，8），即 0 -7 存儲(chǔ) a
• 變量b：占4個(gè)字節(jié)，從8開始，此時(shí)min（8，4），8可以整除4，即 8 -11 存儲(chǔ) b
• 變量c：占1個(gè)字節(jié)，從12開始，此時(shí)min（12，1），12可以整除1，即 12 存儲(chǔ) c
• 變量d：占2個(gè)字節(jié)，從13開始，此時(shí)min(13, 2)，13不能整除2，繼續(xù)往后移動(dòng)，直到min（14，2），14可以整除2，從14開始，即14 - 15 存儲(chǔ) d
  因此Bus的需要的內(nèi)存大小為 16字節(jié)，而Bus中最大變量的字節(jié)數(shù)為8，所以 Bus 實(shí)際的內(nèi)存大小必須是 8 的整數(shù)倍（就不需要向上取整），16剛好是8的整數(shù)倍，所以 sizeof(Bus) 的結(jié)果是 16

結(jié)構(gòu)體嵌套結(jié)構(gòu)體

在定義一個(gè)結(jié)構(gòu)體PersonBus，在PersonBus中嵌套Bus，如下所示

struct PersonBus {
    double a;   // 8
    char b;     // 1
    int c;      // 4
    short d;    // 2
    struct Bus bus1;
} personBus;

NSLog(@"%lu-%lu",sizeof(personBus),sizeof(personBus.bus1));

打印結(jié)果如下：

分析 PersonBus 的內(nèi)存計(jì)算

• 變量a：占8個(gè)字節(jié)，從0開始，此時(shí)min（0，8），即 0 -7 存儲(chǔ) a
• 變量b：占1個(gè)字節(jié)，從8開始，此時(shí)min（8，1），8可以整除1，即 8 存儲(chǔ) b
• 變量c：占4個(gè)字節(jié)，從9開始，此時(shí)min（9，4），9不能整除4，繼續(xù)往后移動(dòng)，直到min（12，4），12可以整除4，從12開始，即 12 -15 存儲(chǔ) c
• 變量d：占2個(gè)字節(jié)，從16開始，此時(shí)min(16, 2)，16可以整除2，即16 - 17 存儲(chǔ) d
• 結(jié)構(gòu)體成員bus1：bus1是一個(gè)結(jié)構(gòu)體，根據(jù)內(nèi)存對(duì)齊2:結(jié)構(gòu)體作為成員，結(jié)構(gòu)體成員要從其內(nèi)部最大元素大小的整數(shù)倍開始存儲(chǔ)，而Bus中最大的成員大小為8，所以bus1要從8的整數(shù)倍開始，當(dāng)前是從18開始，所以不符合要求，需要往后移動(dòng)到24，24是8的整數(shù)倍，符合內(nèi)存對(duì)齊原則，所以 24-39 存儲(chǔ) bus1
  因此PersonBus的需要的內(nèi)存大小為 40字節(jié)，而PersonBus中最大變量為bus1, 其最大成員內(nèi)存字節(jié)數(shù)為8，根據(jù)內(nèi)存對(duì)齊原則，所以 PersonBus 實(shí)際的內(nèi)存大小必須是 8 的整數(shù)倍，40正好是8的整數(shù)倍，所以 sizeof(PersonBus) 的結(jié)果是 40