iOS内存对齐分析

今天探索的是内存是如何分配,如何对齐的, 一般我们在开发时通常都会用到LLDB断点调试, 看看下图对JJPerson的断点打印

image.png

通过断点打印这个person对象,以下是通过lldb指令打印输出的值

x/6gx 0x600003f51590 (打印6个内存段)

输出

0x600003f51590: 0x00000001094407d0 0x0000001400006261
0x600003f515a0: 0x000000010943e038 0x000000010943e058
0x600003f515b0: 0x0000000000000000 0x0000000000000000

再继续打印这些地址康康呢

po 0x600003f51590     --> <JJPerson: 0x600003f51590>
po 0x00000001094407d0   --> JJPerson 
po 0x000000010943e038   -->  daju
po 0x00000014           -->  20
po 0x62                 --> 98   (98是不是对应着ascll码中的b)
po 0x61                 -->97  (97是不是对应着ascll码中的a)

是不是有很多疑问?比如:
为啥还有0x0000000000000000呢?
c1 c2为啥共用的一段内存呢, 但是可以分开打印?
age为什么要长一点?
为啥c1 c2在前面呢?

image.png

看看上面这个图就知道了,因为不同类型所占字节大小不同, 苹果系统为了方便读取, 节约内存所以对我们的对象的内存进行了字节对齐,重排.

内存对齐原则

1:数据成员对⻬规则:结构(struct)(或联合(union))的数据成员，第
一个数据成员放在offset为0的地方，以后每个数据成员存储的起始位置要
从该成员大小或者成员的子成员大小(只要该成员有子成员，比如说是数组，结构体等)的整数倍开始(比如int为4字节,则要从4的整数倍地址开始存储。 min(当前开始的位置mn)m=9n=4
9 10 11 12
2:结构体作为成员:如果一个结构里有某些结构体成员,则结构体成员要从其内部最大元素大小的整数倍地址开始存储.(struct a里存有struct b,b
里有char,int ,double等元素,那b应该从8的整数倍开始存储.)
3:收尾工作:结构体的总大小,也就是sizeof的结果,.必须是其内部最大成员的整数倍.不足的要补⻬。

如何理解上面的意思, 我们以这个结构体为例子

struct LGStruct1 {
    double a;    // 8字节 (0-7) 
    char b;      // 1字节 [8 ] (8)
    int c;       // 4字节 [9 4] 9 10 11 (12 13 14 15)
    short d;     // 2字节 [16 2] (16 17)
}struct1;

NSLog(@"struct1 - %lu",sizeof(struct1));

输出

2020-09-09 00:42:58.246389+0800 001-内存对齐原则[51039:4654930] struct1 - 24

内存对齐规则1：开始位置必须是所占字节数的整数倍，才能开始存。
（举例：char b,由于开始位置是所占字节数的整数倍可以直接存，int c ，开始位置是从9，并不是4的整数倍，所以从12开始存）

存储大小是：18{0-17}

由于结构体中存在double为最大字节数：8
（内存对齐规则3：所占内存必须是最大字节数的整数倍。所以必须是8的整数倍。18-->24）

所以所占内存大小是24.

struct JJStruct2 {
    int a;         //4字节 (0-7)
    double b;      //8字节 (8 9 10 11 12 13 14 15)
    char c;        //1字节 (16)
    short d;       //2字节  (18 19)
}struct2;
// 20 -> 24
20不是8的整数倍,所以所占内存是24


struct JJStruct3 {
    int a;                      //4字节 (0 7)
    double b;                   //8字节    (8 9 10 11 12 13 14 15)
    char s;                     //1字节    (16)
    short cc;                   //2字节    (18 19)
    struct JJStruct2 *structoo; //8    (24 25 26 27 28 29 30 31)

} jjstruct3;
//32 -> 32
NSLog(@"%lu-%lu - %lu",sizeof(struct1),sizeof(struct2), sizeof(jjstruct3)); NSLog(@"%lu-%lu",sizeof(struct1),sizeof(struct2));

输出

2020-09-09 00:25:39.871666+0800 001-内存对齐原则[50912:4644070] 24-24 - 32

最后编辑于：2020.09.09 00:51:49