iOS 底层原理系列：内存对齐原理全面解析（五）

内存对齐原理及其重要性

内存对齐是指将数据存储在内存地址上，使得数据的起始地址是内存地址的倍数。这对于提高程序性能非常重要，因为现代计算机通常使用缓存来访问内存，而缓存以固定大小的块（称为缓存行）工作。如果数据没有正确对齐，则需要多次缓存访问才能检索数据，从而降低程序性能。

iOS 中获取内存大小的三种方式

在 iOS 中，有三种主要方法可以获取内存大小：

• sizeof ：sizeof 运算符可以获取任何数据类型的内存大小，包括基本数据类型、结构体、类和枚举。sizeof 的优点是简单易用，缺点是无法获取对象的实际内存大小，只能获取对象的理论内存大小。
• class_getInstanceSize ：class_getInstanceSize 函数可以获取类的实例大小，包括类的实例变量和方法占用的内存大小。class_getInstanceSize 的优点是可以获取对象的实际内存大小，缺点是仅限于类对象，无法获取其他类型对象的内存大小。
• malloc_size ：malloc_size 函数可以获取通过 malloc() 函数分配的内存大小。malloc_size 的优点是可以获取实际分配的内存大小，缺点是仅限于通过 malloc() 函数分配的内存，无法获取其他类型对象的内存大小。

不同方法的优缺点对比

下表总结了不同方法获取内存大小的优缺点对比：

方法	优点	缺点
sizeof	简单易用	只能获取对象的理论内存大小
class_getInstanceSize	可以获取对象的实际内存大小	仅限于类对象
malloc_size	可以获取实际分配的内存大小	仅限于通过 malloc() 函数分配的内存

内存管理策略

在 iOS 开发中，内存管理是一个非常重要的环节。合理的内存管理可以提高程序性能，降低内存占用，防止内存泄漏。iOS 提供了多种内存管理策略，包括：

• 自动引用计数（ARC） ：ARC 是 iOS 中默认的内存管理策略，它可以自动跟踪对象的引用计数，并在对象不再被使用时自动释放内存。ARC 的优点是简单易用，缺点是可能会导致循环引用，从而导致内存泄漏。
• 手动引用计数（MRC） ：MRC 是 ARC 之前的内存管理策略，它需要程序员手动管理对象的引用计数。MRC 的优点是可以避免循环引用，缺点是需要程序员手动管理内存，容易出错。
• 内存池 ：内存池是一种预分配内存块的集合，当需要分配内存时，可以从内存池中分配内存，当不再需要内存时，可以将内存归还给内存池。内存池的优点是分配和释放内存速度快，缺点是需要程序员手动管理内存池。

针对不同场景选择合适的方法

在实际开发中，需要根据不同的场景选择合适的方法来获取内存大小。以下是一些常见的场景：

• 如果需要获取基本数据类型、结构体、类和枚举的内存大小，可以使用 sizeof 运算符。
• 如果需要获取类的实例大小，可以使用 class_getInstanceSize 函数。
• 如果需要获取通过 malloc() 函数分配的内存大小，可以使用 malloc_size 函数。

结语

内存对齐原理是 iOS 系统底层的重要知识点，掌握内存对齐原理可以帮助我们编写出更加高效、稳定的程序。在 iOS 开发中，内存管理是一个非常重要的环节，合理的内存管理可以提高程序性能，降低内存占用，防止内存泄漏。iOS 提供了多种内存管理策略，需要根据不同的场景选择合适的方法。