OC对象的本质-NSObject

oc对象的本质-NSObject

Objective-C =》 C/C++ =》汇编语言=》机器语言

我们平时编写的Objective-C,底层实现其实都是C/C++代码,所以OC代码的本质就是C/C++,OC面向对象都是基于C/C++的数据结构实现的。

那么Objective-C的对象、类主要是通过C/C++的什么数据结构来实现的?

由于一个对象中可能存在各种类型的成员变量,不可能是数组这种类型,应该是struct(结构体来实现的)。

通过将OC转换成C/C++语言我们可以从转换的.cpp文件中可以看到以下代码:

struct NSObject_IMPL {

    Class isa;

};


注:OC的类对象在C++中会有后缀IMPL 这样我们就能再C++代码中快速定位到我们想要找的类,可以将这个当做规律记下来IMPL的意思就是Implementation(实现),XXX类在C/C++的实现。


通过查看NSObject的定义,精简以后得到以下代码:

@interface NSObject{

    Class isa ;

}

通过对比以后我们大概可以猜到C++的结构体支撑了OC的面向对象。

查看Class我们可以看到isa是一个指针类型的数据,指针在64位中占8个字节。

typedef struct objc_class *Class;

接下来我们来查看一个NSObject在内存中占多少字节,通过runtime和malloc可以得到以下结果:

代码运行

为何会有以下的结果呢,我们通过各种源码分析发现,分配内存空间的时候会有内存对齐的,在分配内存的时候会内存对齐16,而使用内存的时候会对齐8个字节,所以由上图可知,OC对象(64位环境下)系统分配了16个字节的空间(通过malloc_size函数获得),真正使用了8个字节(通过class_getInstanceSize函数获得)


eg:获取对象的大小直接将实例对象传进去,会报类型不匹配的错误,需要将OC对象指针转换成C语言的指针类型。

报错




内存图

当然也可通过查看内存布局 可以看到后8个字节都是0,大概可以猜到16个字节都是分配给obj对象的(因为系统在分配内存的时候,会将里面的数据全部置为0)

底下的lldb调试器是大概可使用的指令

如何将oc文件转换为C/C++代码可以使用clang

clang是xcode内置的LLVM编译器的前端

cpp  => c plus plus = c++

$ clang -rewrite-objc main.m -o main.cpp

(该命令缺陷:不同平台支持的代码不一样,所以这一句命令式将全平台,拥有很多我们不关注的其他平台的代码及编译条件),建议使用以下命令只关注ios支持的c++代码

$ xcrun -sdk iphoneos clang -arch arm64 -rewrite-objc main.m -o main.cpp

该命令的意思是(xcrun => xcode工具

 -sdk => 指定sdk

iphoneos => 指定iphone

-arch => 指定架构目前选择的是arm64的架构  -rewrite-objc => 重写OC文件

  -o => 将xxx文件编译成xxx文件)

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