• HeapObject
• 示例
• 对比 Object-C

Swift 对象结构本质也是一个结构体 HeapObject

• HeapObject.h源码中关于HeapObject 结构体的定义

  struct HeapObject {
  /// This is always a valid pointer to a metadata object.
  HeapMetadata const *metadata;
  
  SWIFT_HEAPOBJECT_NON_OBJC_MEMBERS;
  
  #ifndef __swift__
  HeapObject() = default;
  
  // Initialize a HeapObject header as appropriate for a newly-allocated object.
  constexpr HeapObject(HeapMetadata const *newMetadata) 
      : metadata(newMetadata)
      , refCounts(InlineRefCounts::Initialized)
  { }
  
  // Initialize a HeapObject header for an immortal object
  constexpr HeapObject(HeapMetadata const *newMetadata,
                      InlineRefCounts::Immortal_t immortal)
  : metadata(newMetadata)
  , refCounts(InlineRefCounts::Immortal)
  { }
  
  #ifndef NDEBUG
  void dump() const LLVM_ATTRIBUTE_USED;
  #endif
  
  #endif // __swift__
  };

  c/c++ 的代码最多的就是这种类型定义和别名，我是跳来跳去翻了好久

  • SWIFT_HEAPOBJECT_NON_OBJC_MEMBERS 到底是个啥

    • 首先得知存在一个InlineRefCounts refCounts 类型的成员变量

      #define SWIFT_HEAPOBJECT_NON_OBJC_MEMBERS InlineRefCounts refCounts

    • InlineRefCounts又是个别名

      typedef RefCounts<InlineRefCountBits> InlineRefCounts;

      目前掌握的信息:

    • RefCounts是个模板类， 运行期取决 RefCountBits的一个类型参数，从上一步得知，这个模板参数类型为InlineRefCountBits

      template <typename RefCountBits>
      class RefCounts {
          std::atomic<RefCountBits> refCounts;
          ...
      }

    • 而这里的 InlineRefCountBits 又是个别名

      typedef RefCountBitsT<RefCountIsInline> InlineRefCountBits;

      其实这里还有一处定义 typedef RefCounts<SideTableRefCountBits> SideTableRefCounts;
      再网上查询到的资料描述是： 模板参数 RefCountBits 指定了真实的内部类型，在 Swift ABI 里总共有两种：前者是用在 HeapObject 中的，而后者是用在 HeapObjectSideTableEntry（Side Table）中的一般来讲，Swift 对象并不会用到 Side Table，一旦对象被 weak 或 unowned 引用，该对象就会分配一个 Side Table。

      • RefCountIsInline是一个 enum类型

        // RefCountIsInline: refcount stored in an object
        // RefCountNotInline: refcount stored in an object's side table entry
        enum RefCountInlinedness { RefCountNotInline = false, RefCountIsInline = true };

      • RefCountBitsT是个模板类, 并且有个关键的成员变量 bits (省略其他代码)

        class RefCountBitsT {
        
            typedef typename RefCountBitsInt<refcountIsInline, sizeof(void*)>::Type BitsType;
            BitsType bits;
        
            ...
        }

      • 根据 BitsType 别名的定义: 将 RefCountBitsInt 这个结构体中的Type 起别名为 BitsType

        // 64-bit inline
        // 64-bit out of line
        template <RefCountInlinedness refcountIsInline>
        struct RefCountBitsInt<refcountIsInline, 8> {
        typedef uint64_t Type;
        typedef int64_t SignedType;
        };

    最终得到这个 bits类型就是 uint64_t

包含两个成员

• HeapMetadata const *metadata; 8字节 (等同于OC里面的类对象)
• SWIFT_HEAPOBJECT_NON_OBJC_MEMBERS; 8字节 (引用计数)

两个指针类型，初始默认大小： 16字节

class Person {
    var age: Int = 1         // 8  字节
    var name: String = "abc" // 16 字节, Swift 中 String 也是结构体类型
}
print(MemoryLayout<Int>.size)  -> 8
print(MemoryLayout<String>.size) -> 16

• HeapObject (metadata 8字节 (等同于OC里面的类对象), reCount 8字节 (引用计数)) 默认16字节大小
• 加上两个属性, 占用内存大小: 8 + 8 + 8 + 16 => 40字节

这里的大小是两根指针的占用空间， 在探究Swift的 MetaData 继承关系后可见 Swift的内存结构设计了很多的成员变量, 比如从TargetClassMetadata中继承了大部分的成员变量

HeapObject 源码学习