iOS结构体内存探索

前言

因为底层处理器的限制,代码编译器会进行内存对齐。目的就是让处理器能够更加高效的访问这些变量。在64位处理器中,内存在进行读写操作时,一次读取8个字节(也就是64bit)。

内存对齐的原则

不同的数据类型占用内存大小:



首先定义三个结构体:

struct1

struct1代码

struct1中定义了a,b,c,d四个不同变量

😀   a为double类型,占用8个字节,起始位置为0,分配内存空间为0~7;

😀  b为char类型,占用1个字节,起始位置为8,分配内存空间为8;

😀  c为int类型,占用4个字节,起始位置本应该为9,但是9、10、11都不是4的倍数,所以c的起始位置为12,分配空间为12~15;

😀  d为short类型,占用2个字节,起始位置为16,分配内存空间为16~17;

根据内存分配原则,struct1内存分配情况如下图:

struct1内存分配

结构体总大小为最大成员变量的8的整数倍,最终大小为24,所以在17后面补齐至23。

注: 灰色方格为空字节

接下来用sizeof()打印出结果:

结果与推算出的数据一致

struct2

struct2中同样定义了a,b,c,d四个不同变量,其中b、c两个变量类型进行了互换,这样会对内存分配大小有影响吗?

一起来推算一下喽!

😀   a为double类型,占用8个字节,起始位置为0,分配内存空间为0~7;

😀  b为int类型,占用4个字节,起始位置为8,分配内存空间为8~11;

😀  c为char类型,占用1个字节,起始位置为12,分配内存空间为12;

😀  d为short类型,占用2个字节,起始位置本应该为13,但是13不能被2整除,所以d的起始位置为14,分配内存空间为14~15;

根据内存分配原则,struct2内存分配情况如下图:

结构体总大小为最大成员变量的8的整数倍,struct2内部成员占用0~15,总共16,满足最大成员8的整数倍。

注: 灰色方格为空字节

接下来用sizeof()打印出结果:

结果与推算出的数据一致


struct3

struct3中同样定义了a,b,c,d四个不同变量,并嵌套了struct1,那么这种情况是如何分配内存的呢?

😀   a为double类型,占用8个字节,起始位置为0,分配内存空间为0~7;

😀  b为int类型,占用4个字节,起始位置为8,分配内存空间为8~11;

😀  c为char类型,占用1个字节,起始位置为12,分配内存空间为12;

😀  d为short类型,占用2个字节,起始位置本应该为13,但是13不能被2整除,所以d的起始位置为14,分配内存空间为14~15;

😀  e为int类型,占用4个字节,起始位置为16,分配内存空间为19;

😀  str为struct1,根据对齐原则,str中最大的成员占8个字节,那么10、21、22、23都不能被8整除,所以分配起始位置为24。上面struct1所占的内存大小为24,那么str分配内存空间为24~47。

根据内存分配原则,struct2内存分配情况如下图:

结构体总大小为最大成员变量的8的整数倍,struct2内部成员占用0~47,总共48,满足最大成员8的整数倍。

注: 灰色方格为空字节

接下来用sizeof()打印出结果:


结果与推算出的数据一致

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