字节对齐
1 struct Mystruct1{
2 char a; //1字节
3 double b; //8字节
4 int c; //4字节
5 short d; //2字节
6 }Mystruct1;
7
8 struct Mystruct2{
9 double b; //8字节
10 int c; //4字节
11 short d; //2字节
12 char a; //1字节
13 }Mystruct2;
14
15 struct Mystruct3{
16 double b; //8字节
17 int c; //4字节
18 short d; //2字节
19 char a; //1字节
20 struct Mystruct1 e;
21 }Mystruct3;
22
23 //计算 结构体占用的内存大小
24 NSLog(@"%lu----%lu----%lu",sizeof(Mystruct1),sizeof(Mystruct2),sizeof(Mystruct3));
25
26 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。
1 @interface Person : NSObject
2 @property(nonatomic,assign) int age; // 4
3 @property(nonatomic,copy) NSString *name; // 8
4 @property(nonatomic,assign) BOOL isGirl; // 1
5 @property(nonatomic,copy) NSString *nick; // 4
6 @property(nonatomic,assign) BOOL isBoy; // 1
7 @end
8
9 int main(int argc, const char * argv[]) {
10 @autoreleasepool {
11 Person *objc = [[Person alloc] init];
12 objc.age = 10;
13 objc.name = @"aaa";
14 objc.isGirl = YES;
15 objc.nick = @"cc";
16 objc.isBoy = YES;
17 }
18 }
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
1 OBJC_EXPORT size_t
2 class_getInstanceSize(Class _Nullable cls)
3 OBJC_AVAILABLE(10.5, 2.0, 9.0, 1.0, 2.0);
4
5 ️
6
7 size_t class_getInstanceSize(Class cls)
8 {
9 if (!cls) return 0;
10 return cls->alignedInstanceSize();
11 }
12
13 // Class's ivar size rounded up to a pointer-size boundary.
14 uint32_t alignedInstanceSize() const {
15 return word_align(unalignedInstanceSize());
16 }
17
18 static inline uint32_t word_align(uint32_t x) {
19 // WORD_MASK在 64位系统为7， 32位系统为3
20 //x+7 & (~7) --> 8字节对齐
21 return (x + WORD_MASK) & ~WORD_MASK;
22 }
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
