内存

计算机中内存是以字节为单位划分的,每一个内存地址对应内存区的一个字节Byte,一个字节大小为8Bit,可以存放一个8位的二进制数(比如常见的Jpg图片颜色格式为RGB,每一个像素占三个字节分别存储R.G.B颜色,分别占用一个字节的空间,所以常用颜色值是0-255)

大小端模式

在ios中,自从5s开始手机的处理器全面变成64位,Int类型在编译器中占用64个bit,也就是8个字节,由于内存是以字节单位划分的,所以存储为多个字节的单一类型数据,因此产生了大小端模式

ios为小端模式
比如一个16进制的数据 0X12345678 低地址存78高地址存12这样为小端模式(可以记为电池负极在前)

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大端模式相反低地址存高位数据12,高地址存高位数据78

内存对齐

定义两个结构体,成员变量完全一样,顺序不同,占用空间大小却不一样

struct A{
    let a:Bool = false // 1字节
    var b:Int32 //4字节
    var c:Bool = false //1字节
}
struct B{
    var b:Int32 //4字节
    let a:Bool = false //1字节
    var c:Bool = false //1字节
}
var a = A.init(b: 0)
var b = B.init(b: 0)
MemoryLayout.stride(ofValue: a) //12
MemoryLayout.alignment(ofValue: a)//4

MemoryLayout.stride(ofValue: b)//8
MemoryLayout.alignment(ofValue: b)//4

stride为实际分配的内存空间
alignmengt为内存对齐大小

以结构体A来说,先分配了变量a 布尔类型所占空间一个字节,内存对齐方式为4,可以将4个字节看为一个整体,到变量b时,此时a所占用的一个整体,还剩7个字节无法存入变量b,所以又开辟 4个字节(对齐大小)存放b,然后又给c又占用一个字节,但是b所占的内存整体无法存储多余字节,所以又开辟一个4字节空间

结构体B 先存放Int类型的b,正好占用4个字节,然后又开辟四个字节的空间,这个空间可以同时存放a,和c两个变量,所以所占内存为8个字节

ios中内存对齐的大小是编译器决定的,在以上的结构体中,是以占用空间最大的成员变量的大小为对齐的大小
如果将Struct B中的Int32改为64,内存对齐大小就变为8,然后整体大小就变为8 + 8 16个字节

内存对齐是以牺牲内存空间来提高CPU的性能的空间换时间的策略

为什么要内存对齐

有的架构的cpu拒绝读取没有内存对齐的数据,是因为未对齐的数据会大大降低 CPU 的性能。

CPU 存取原理 (部分内容转字豆瓣菜)

程序员通常认为内存印象，由一个个的字节组成。

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但是，你的 CPU 并不是以字节为单位存取数据的。CPU把内存当成是一块一块的，块的大小可以是2，4，8，16字节大小，因此CPU在读取内存时是一块一块进行读取的。每次内存存取都会产生一个固定的开销，减少内存存取次数将提升程序的性能。所以 CPU 一般会以 2/4/8/16/32 字节为单位来进行存取操作。我们将上述这些存取单位也就是块大小称为（memory access granularity）内存存取粒度。