OC底层原理（二）：alloc内存对齐

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2024-01-09 23:39:07

引言

在上一篇博文中，我们探讨了Objective-C中内存管理的底层机制。本篇博文将深入探讨alloc函数在内存对齐中的作用，这对于理解Objective-C对象的内存布局和性能至关重要。

内存对齐

在计算机架构中，内存地址通常被分组为称为“对齐”的块。典型的对齐大小为4字节、8字节或16字节，具体取决于处理器架构。内存对齐有助于优化内存访问，因为处理器可以更有效地访问对齐的内存地址。

Objective-C中的内存对齐

在Objective-C中，对象在内存中以对齐的方式分配。这意味着对象的开始地址必须是其对齐大小的倍数。默认情况下，Objective-C对象的对齐大小为8字节，这意味着对象的起始地址必须是8的倍数。

alloc函数的作用

alloc函数负责为Objective-C对象分配内存。它不仅分配对象的实际数据，还确保内存对齐。在调用alloc函数时，它会返回指向对齐内存块起始地址的指针。

实现细节

以下是alloc函数在内存对齐方面的实现细节：

获取对齐大小： alloc函数首先获取对象的类并从中检索对齐大小。
分配内存块： alloc函数使用malloc函数分配一个比对象实际数据更大的内存块。这个额外空间是为了确保内存对齐。
计算对齐地址： 函数计算分配的内存块的起始地址的对齐版本。对齐版本是原始地址的向上取整，使其是对齐大小的倍数。
返回对齐指针： alloc函数返回指向对齐地址的指针。

示例

以下代码示例演示了内存对齐在Objective-C对象分配中的作用：

#import <Foundation/Foundation.h>

@interface Person : NSObject
{
    char name[20];
    int age;
}
@end

@implementation Person
@end

int main()
{
    Person *person = [Person alloc];
    NSLog(@"Person size: %lu", sizeof(person));
    NSLog(@"Person alignment: %lu", malloc_size(person) - sizeof(person));

    return 0;
}