爱站程序员基地字节对齐
struct Mystruct1{char a; //1字节double b; //8字节int c; //4字节short d; //2字节}Mystruct1;struct Mystruct2{double b; //8字节int c; //4字节short d; //2字节char a; //1字节}Mystruct2;struct Mystruct3{double b; //8字节int c; //4字节short d; //2字节char a; //1字节struct Mystruct1 e;}Mystruct3;//计算 结构体占用的内存大小NSLog(@\"%lu----%lu----%lu\",sizeof(Mystruct1),sizeof(Mystruct2),sizeof(Mystruct3));打印结果为：24----16----40
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？
1. 字节对齐的原则
1.1 结构体或者联合体的数据成员，第一个成员的存储位置从0开始，之后的每个成员的存储起始位置均为该成员的大小的整数倍。
- 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
1.2 结构体的总大小(sizeof的结果)，必须是其内部最大成员的整数倍，不足的需要补齐
- 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
1.3 如果结构体或者联合体的数据成员中存在子结构体，则子结构体的存储起始位置为其内部最大成员的整数倍。
- 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
2. 内存优化方案：属性重排
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。
@interface Person : NSObject@property(nonatomic,assign) int age; // 4@property(nonatomic,copy) NSString *name; // 8@property(nonatomic,assign) BOOL isGirl; // 1@property(nonatomic,copy) NSString *nick; // 4@property(nonatomic,assign) BOOL isBoy; // 1@endint main(int argc, const char * argv[]) {@autoreleasepool {Person *objc = [[Person alloc] init];objc.age = 10;objc.name = @\"aaa\";objc.isGirl = YES;objc.nick = @\"cc\";objc.isBoy = YES;}}
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。
3.对齐系数
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
#pragma pack(n)
，n= 1,2,4,8,16 来改变这个系数。
4.获取内存大小的三种方式
- 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
8字节
对齐
- malloc_size，系统实际分配的内存大小(字节数)。采用
16字节对齐
，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
1.sizeof
计算
类型占用的内存大小
，其中可以放
基本数据类型、对象、指针
- 对于类似于
int
这样的
基本数据
而言，
sizeof
获取的就是
数据类型占用的内存大小
，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
实例对象
而言，其
对象类型
的本质就是
一个结构体（即 struct objc_object）的指针
，所以
sizeof(objc)
打印的是
对象objc的指针大小
，我们知道
一个指针的内存大小是8
，所以
sizeof(objc) 打印是 8
。注意：这里的8字节与
isa
指针一点关系都没有！！！）
2. class_getInstanceSize源码
OBJC_EXPORT size_tclass_getInstanceSize(Class _Nullable cls)OBJC_AVAILABLE(10.5, 2.0, 9.0, 1.0, 2.0);⬇️size_t class_getInstanceSize(Class cls){if (!cls) return 0;return cls->alignedInstanceSize();}// Class\'s ivar size rounded up to a pointer-size boundary.uint32_t alignedInstanceSize() const {return word_align(unalignedInstanceSize());}static inline uint32_t word_align(uint32_t x) {// WORD_MASK在 64位系统为7， 32位系统为3//x+7 & (~7) --> 8字节对齐return (x + WORD_MASK) & ~WORD_MASK;}
5. 16字节对齐算法
2.
k + 15 >> 4 << 4
, 先右移 4 位，再左移 4 位
附件
C 和 OC 中数据类型所占字节数
