8月のアップデートチャレンジに参加して2日目です。イベントの詳細については、8月のアップデートチャレンジをご覧ください。
メモリアラインメントの原則
1.データメンバーの配置ルール
構造体（struct）または和集合（union）のデータメンバーの場合、最初のデータメンバーはオフセットが0の場所に配置され、後続の各データメンバーの開始位置は、メンバーのサイズまたはサブのサイズから格納されます。 -メンバーのメンバー（メンバーに配列、構造体などのサブメンバーがある場合）は、整数の倍数（int4バイトなど、4の整数倍から格納する必要があります）から始まります。
2.メンバーとしての構造
構造体にいくつかの構造体メンバーがある場合、構造体メンバーは、構造体の最大要素のサイズの整数倍から格納する必要があります。（structaにはstructbが含まれ、bにはchar、int、double、およびその他の要素が含まれます。その場合、bは8の整数倍から格納する必要があります）。
3.最初の仕事
sizeofの結果である構造体の合計サイズは、最大メンバーの整数倍でなければなりません。足りないものを補ってください。
プリミティブデータ型のメモリサイズ
| C | OC | 32ビット | 64ビット |
|---|---|---|---|
| ブール | BOOL（64ビット） | 1 | 1 |
| 署名された文字 | （__signed char）int8_t、BOOL（32ビット） | 1 | 1 |
| unsigned char | ブール値 | 1 | 1 |
| 短い | int16_t | 2 | 2 |
| unsigned short | ユニチャー | 2 | 2 |
| int、int32_t | NSInteger（32ビット）、boolean_t（32ビット） | 4 | 4 |
| unsigned int | boolean_t（64ビット）、NSUInteger（32ビット） | 4 | 4 |
| 長いです | NSInteger（64ビット） | 4 | 8 |
| unsigned long | NSUInteger（64ビット） | 4 | 8 |
| 長い長い | int64_t | 8 | 8 |
| 浮く | CGFloat（32ビット） | 4 | 4 |
| ダブル | CGFloat（64ビット） | 8 | 8 |
メモリサイズを取得する方法
1. sizeof（expression-or-type）
sizeof()是C/C++中的关键字，它是一个运算符，不是函数。作用是取得一个对象（数据类型或者数据对象）的长度（即占用内存的大小，以byte为单位，返回size_t）。基本数据类型（int、double等）的大小与系统相关。结构体涉及字节对齐。
示例：
struct Stu {
char c;
int i;
double d;
};
void test() {
//基本数据类型
int age = 18;
size_t sizeAge1 = sizeof(age);
size_t sizeAge2 = sizeof age;
size_t sizeAge3 = sizeof(int);
NSLog(@"age size: %zu, %zu, %zu",sizeAge1,sizeAge2,sizeAge3);
//结构体
struct Stu s;
s.c = 'c';
s.i = 18;
s.d = 180.0;
size_t sizeS1 = sizeof(s);
size_t sizeS2 = sizeof s;
size_t sizeS3 = sizeof(struct Stu);
NSLog(@"s size: %zu, %zu, %zu",sizeS1,sizeS2,sizeS3);
//指针
NSObject *obj = [NSObject alloc];
size_t sizeObj1 = sizeof(obj);
size_t sizeObj2 = sizeof obj;
size_t sizeObj3 = sizeof(NSObject *);
NSLog(@"obj size: %zu, %zu, %zu",sizeObj1,sizeObj2,sizeObj3);
}
复制代码输出：
age size: 4, 4, 4
s size: 16, 16, 16
obj size: 8, 8, 8
复制代码- 通过类型和实例都可以获取内存大小，这也说明开辟的内存大小在类型确定后就已经确定了。
sizeof是运算符不是函数。3种语法形式都可以，需要注意的是通过类型获取的方式必须在()中。
2. class_getInstanceSize
这个函数是rutime提供的获取类的实例锁占用的内存大小。大小至于成员变量有关。获取的是实际占用的空间（8字节对齐）。
3. malloc_size
malloc_size就是alloc中实际开辟的空间。
案例份分析
1.有如下结构体Struct1和Struct2分别占用多大内存？
struct Struct1 {
double a; // [0,7]
char b; // [8]
int c; // 根据第一准则要从4的倍数开始，所以[12,13,14,15]。跳过9，10，11
short d; //[16,17]
}struct1;
//根据第三准则总大小要是8的倍数，那就要分配24字节。
struct Struct2 {
double a; //[0,7]
int b; //[8,11]
char c; //[12]
short d; //根据准则1跳过13，从14开始 [14,15]
}struct2;
//这里0~15大小本来就为16了，所以不需要补齐了。
复制代码验证：
NSLog(@"struct1 size :%zu\nstruct2 size:%zu",sizeof(struct1),sizeof(struct2));
复制代码输出：
struct1 size :24
struct2 size:16
复制代码- 结构体中数据类型顺序不一致占用的内存大小可能不一致。
- 大小计算从
0开始，Struct2并没有进行第三原则补齐。
2. 增加一个Struct3中有结构体嵌套，那么占用大小是多少？
struct Struct3 {
double a; //[0,7]
int b; //[8,11]
char c; //[12]
short d; //跳过13 [14,15]
int e; // [16,19]
struct Struct1 str; //根据准则2，Struct1最大元素为`double`类型，所以从24开始。根据`Struct1`分配的时候24个字节，所以str为[24,47]
}struct3;
//所以Struct3占用内存大小为48字节。
复制代码验证：
NSLog(@"struct3 size :%zu",sizeof(struct3));
struct3 size :48
复制代码在这里有个疑问，准则3是先作用在Struct1再作用Struct3还是最后直接作用在Struct3？不妨验证一下：
struct Struct4 {
struct Struct1 str;
char c;
}struct4;
复制代码Struct1本身占用18字节，补齐后占用24字节。如果Struct4最终占用32字节那么就是第一种情况，张永24 字节则是第二种情况。
NSLog(@"struct4 size :%zu",sizeof(struct4));
struct4 size :32
复制代码这也就验证了猜想，结构体嵌套从内部开始补齐。这也符合常理。
3. 修改结构体如下：
struct S1 {
int a; // 4 [0,3]
char b;// 1 [4]
short c; // 2 [6,7]
}; // 0~7 8字节
struct S2 {
double a; // 8 [0,7]
char b; // 1 [8]
struct S1 s1; // 8 [12,19] 按s1自身中存的最大a的4字节的倍数对齐
bool c; // 1 [20]
};
//0~20一共21个字节，按最大的8字节对齐。应该24字节。
复制代码struct S2 s2;
NSLog(@"size :%zu",sizeof(s2));
复制代码这个时候s2大小为多少？
分析：
-
S1：
int a4から1バイトを占有します[0~3]。char b1バイトを占有します[4]。short c1バイトを使用し、バイトに揃える2必要があるため、スキップしてください25[6~7]S1全体0~7を埋める必要はありません。バイト8。
-
S2：
double aバイト8、[0~7]。char bバイト1、[8]。struct S1 s1バイト8。S1内部の最大要素はそうなので、位置合わせint aする必要があります。4[12~19]bool cバイト1、[20]。S2全体は0~21合計21バイトからのものであり、中央S2の最大の要素でdouble a埋める必要があります。24したがって、バイトである必要があります。
出力：
size :24
复制代码