OC对象之alloc探索-源码探索的三种方式

alloc创建对象流程

一.内存分配

打印内存及指针地址

从途中可以看出同一个对象在同一个地址下边，只不过对象的指针地址不一样p1.p2.p3如下图

指针指向问题

Tips：这其中有个现象每个地址相差8字节，从而证明，地址是连续的且两个地址之间相差8个字节，因为由于对象是一个结构体，结构体是一个指针，占8字节，所以每个对象之间差8个字节，可以节省内存空间。

alloc是怎么创建对象的？底层到底是怎么实现呢？接下来就探探试试！

二.3种方法探索alloc底层调试

1.直接下断点

对象alloc方法下断点

1.1.contro + stepin （真机调试）

这个不是但是可以看到objc_alloc有希望
接着点直到出现个这
1.1 2.下一个全局符号断点 下一个全局符号断点
直到出现个这

3.汇编查找

image.png

接下来会出现图1.1

由于苹果粑粑封死了alloc的内部业务，所以到alloc探索就戛然而止？不可能，在上图中我们可以看到有objc_alloc和_objc_rootAlloc

可以通过下载objc的源码打开跟踪下调用信息。
也可以看Style_月月的iOS-底层原理 03：objc4-781 源码编译 & 调试这篇博客，进行源码编译断点探索alloc底层调用。

源码解读

先看图吧（终点都在红框里）

alloc

第一步alloc

+ (id)alloc {
     return _objc_rootAlloc(self);
}

第二步 _objc_rootAlloc

 id _objc_rootAlloc(Class cls)
{
    return callAlloc(cls, false/*checkNil*/, true/*allocWithZone*/);
}

第三步callAlloc

callAlloc(Class cls, bool checkNil, bool allocWithZone=false)
{
#if __OBJC2__
    if (slowpath(checkNil && !cls)) return nil;
    if (fastpath(!cls->ISA()->hasCustomAWZ())) {
        return _objc_rootAllocWithZone(cls, nil);
    }
#endif

    // No shortcuts available.
    if (allocWithZone) {
        return ((id(*)(id, SEL, struct _NSZone *))objc_msgSend)(cls, @selector(allocWithZone:), nil);
    }
    return ((id(*)(id, SEL))objc_msgSend)(cls, @selector(alloc));
}

第四步_objc_rootAllocWithZone

_objc_rootAllocWithZone(Class cls, malloc_zone_t *zone __unused)
{
    // allocWithZone under __OBJC2__ ignores the zone parameter
    return _class_createInstanceFromZone(cls, 0, nil,
                                         OBJECT_CONSTRUCT_CALL_BADALLOC);
}

第五步_class_createInstanceFromZone(很重要到信息)

_class_createInstanceFromZone(Class cls, size_t extraBytes, void *zone,
                              int construct_flags = OBJECT_CONSTRUCT_NONE,
                              bool cxxConstruct = true,
                              size_t *outAllocatedSize = nil)
{
    ASSERT(cls->isRealized());

    // Read class's info bits all at once for performance
    bool hasCxxCtor = cxxConstruct && cls->hasCxxCtor();
    bool hasCxxDtor = cls->hasCxxDtor();
    bool fast = cls->canAllocNonpointer();
    size_t size;

    size = cls->instanceSize(extraBytes);
    if (outAllocatedSize) *outAllocatedSize = size;

    id obj;
    if (zone) {
        obj = (id)malloc_zone_calloc((malloc_zone_t *)zone, 1, size);
    } else {
        // alloc 开辟内存的地方
        obj = (id)calloc(1, size);
    }
    if (slowpath(!obj)) {
        if (construct_flags & OBJECT_CONSTRUCT_CALL_BADALLOC) {
            return _objc_callBadAllocHandler(cls);
        }
        return nil;
    }

    if (!zone && fast) {
        obj->initInstanceIsa(cls, hasCxxDtor);
    } else {
        // Use raw pointer isa on the assumption that they might be
        // doing something weird with the zone or RR.
        obj->initIsa(cls);
    }

    if (fastpath(!hasCxxCtor)) {
        return obj;
    }

    construct_flags |= OBJECT_CONSTRUCT_FREE_ONFAILURE;
    return object_cxxConstructFromClass(obj, cls, construct_flags);
}

跟踪到这里可以看到有这三个比较重要到函数调用

//分配内存的大小计算
size = cls->instanceSize(extraBytes);
//怎样去申请内存
 obj = (id)calloc(1, size);
//初始化Isa指针（意图是为了分配的内存空间有指针指向，用于外界访问这块内存地址的内容）
obj->initInstanceIsa(cls, hasCxxDtor);//创建Isa指针

• instanceSize这个函数是给对象分配内存大小的，内存对齐相关探究也是通过这个入口函数。跟踪到这个函数里。 image

cache.fastInstanceSize(extraBytes);

16字节对齐

static inline size_t align16(size_t x) {
    return (x + size_t(15)) & ~size_t(15);
}

• 返回的一个对象最少需要的内存大小。分配内存以下的计算：
  • 内存大小的计算。是根据具体的内核决定，然后是返回 8/16 的整数倍的内存大小。
  • 返回的一个对象最少需要的内存大小内存大小和类的成员变量有关ivar
• 调试： x obj 可以打印obj所在内存的内存数据（可能是指针地址，或者数据）。 x/nxg n 表示个数。可以用来显示n个已经组合好的地址数据。