初识底层
HLPerson *p1 = [HLPerson alloc];
HLPerson *p2 = [p1 init];
HLPerson *p3 = [p1 init];
HLNSLog(@"%@ - %p - %p",p1,p1,&p1);
HLNSLog(@"%@ - %p - %p",p2,p2,&p2);
HLNSLog(@"%@ - %p - %p",p3,p3,&p3);
打印结果：
<HLPerson: 0x600003d14130> - 0x600003d14130 - 0x7ffeed69d0f8
<HLPerson: 0x600003d14130> - 0x600003d14130 - 0x7ffeed69d0f0
<HLPerson: 0x600003d14130> - 0x600003d14130 - 0x7ffeed69d0e8
根据打印结果可以看出：
p1、p2、p3这三个对象指向的是同一片内存空间；
指向这三个对象的指针是不同的，由于指针空间是由栈来分配，因此这三个指针的地址是连续的，从高位到低位依次降低8个字节（由于是64位设备）。
无源码底层原理探索
方法1、直接添加符号表
- 左侧导航栏切换到断点模块；
- 点击左下角‘➕’，选择添加‘symbol breakPoint’；
- 在symbol一栏输入需要debug的方法名字。
方法2、汇编查看跟踪流程
- 在 Debug -> Debug Workflow下切换至Always Show Disassembly模式
- 通过符号断点查看源码出处
alloc & init & new 探索
!!!编译和debug苹果官方源码的方法，可以参考这篇文章。
1、alloc
-
通过断点，可以进入
alloc的具体实现+ (id)alloc { return _objc_rootAlloc(self); } -
command+鼠标左键，进入
_objc_rootAlloc方法
id _objc_rootAlloc(Class cls) {
return callAlloc(cls, false/*checkNil*/, true/*allocWithZone*/);
}
- command+鼠标左键，进入
callAlloc方法
static ALWAYS_INLINE id
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));
}
- 在
callAlloc中，可以发现有多个实现分支，断点可以发现，进入的是_objc_rootAllocWithZone方法。
id
_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);
}
- command+鼠标左键，进入
_class_createInstanceFromZone方法
static ALWAYS_INLINE id
_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);
}
在最后执行的_class_createInstanceFromZone方法中，调用了许多方法，其中有三个方法最为重要。
// 计算需要分配的内存大小
size = cls->instanceSize(extraBytes);
// 申请内存空间
obj = (id)calloc(1, size);
// 绑定isa与obj
obj->initInstanceIsa(cls, hasCxxDtor);
断点进入instanceSize方法，可以跟踪后续流程。
cache.fastInstanceSize(extraBytes)
//字节对齐
align16(size + extra - FAST_CACHE_ALLOC_DELTA16)
最后附上流程图。
image.png
2、init & new
2.1 new的实现
通过command + 鼠标左键进入new的具体的实现，可以看到，其本质就是调用了一次alloc和init。
+ (id)new {
return [callAlloc(self, false/*checkNil*/) init];
}
但是不推荐使用new，因为在很多场景下，大部分开发者都会有自己的构造方法，如-initWithXXX:(id)xx，而new方法只能实现-init，调用不到自定义的构造方法。
2.2 init的实现
进入底层源码，可以看到init有两种实现。
+ (id)init {
return (id)self;
}
- (id)init {
return _objc_rootInit(self);
}
id _objc_rootInit(id obj)
{
// In practice, it will be hard to rely on this function.
// Many classes do not properly chain -init calls.
return obj;
}
因此可以看出，init方法其实返回的还是当前对象，这就解释了开篇，为什么p1、p2、p3指向的内存空间是一样的。
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