开辟内存空间

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实例对象的内藏所占大小计算完成后，接下来要做的就是开辟内存空间了。开辟内存空间的源码在 libmalloc。

我们创建一个对象：

@interface SMPerson : NSObject

@property (nonatomic, copy) NSString *name;
@property (nonatomic, copy) NSString *address;
@property (nonatomic, assign) int age;
@property (nonatomic, assign) long height;

@end

在 main.m 文件中

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        SMPerson *person = [[SMPerson alloc] init];
        person.name = @"CC";
        person.age = 18;
        person.address = @"上海";
        person.height = 180;
        NSLog(@"\nperson 对象所占空间大小：%lu\nperson 对象分配内存空间大小：%lu",
              class_getInstanceSize([person class]),
              malloc_size((void *)person));
    }
    return 0;
}

控制台打印的值为多少呢？依据上一节我们讲到内存对齐，对象创建所需要的内存空间应该是 40。

calloc.png

对象所需要的内存的确是40字节，但是对象所开辟的空间并不一定就等于此。但是这个原因什么的，这就需要我们对calloc方法进一步探索。

我们已经知道对象创建需要40字节的内存空间，那么就可以直接分配40字节的内存空间，即

void *p = calloc(1, 40);

跟踪方法调用的过程，最后来到:

slot_bytes.png

因为我们此行关注的点在于内存空间的大小，所以我们重点看方法segregated_size_to_fit。

static MALLOC_INLINE size_t
segregated_size_to_fit(nanozone_t *nanozone, size_t size, size_t *pKey)
{
	size_t k, slot_bytes;

	if (0 == size) {
		size = NANO_REGIME_QUANTA_SIZE; // Historical behavior
	}
	k = (size + NANO_REGIME_QUANTA_SIZE - 1) >> SHIFT_NANO_QUANTUM; // round up and shift for number of quanta
	slot_bytes = k << SHIFT_NANO_QUANTUM;							// multiply by power of two quanta size
	*pKey = k - 1;													// Zero-based!

	return slot_bytes;
}
#define SHIFT_NANO_QUANTUM		4
#define NANO_REGIME_QUANTA_SIZE	(1 << SHIFT_NANO_QUANTUM) // 16

看到这个方法是不是很眼熟 🙂

我们将变量和宏定义都换算成数字

k = (40 + 16 - 1) >> 4
slot_bytes = k << 4

slot_bytes 是不是就是对 size 的 16 字节对齐，换言之，内存在开辟空间时，空间的大小都是 16 字节的倍数，每个对象的内存其实地址也都是 16字节的倍数。

到这，是不是就解开了上面为什么 SMPerson 对象开辟的内存空间是 48 而不是 40 了。

我们可以得出以下结论：

  • 对象创建时所需的内存空间是 8 的倍数
  • 对象创建时开辟的内存空间是 16 的倍数

这样是不是也能解释为什么对象在创建对象是，计算出来的内存空间至少是 16 字节呢？当然这只是我的猜想，因为就算上面指定至少为 16 字节，也并不能再开辟内存空间时减少计算的时间。

来一张 calloc 的流程图：

calloc.jpg