在开始研究之前，先看如下这端代码的打印信息：
Person *p1 = [Person alloc];
Person *p2 = [p1 init];
Person *p3 = [p1 init];
NSLog(@"%@",p1); // <Person: 0x6000004f4470>
NSLog(@"%@",p2); // <Person: 0x6000004f4470>
NSLog(@"%@",p3); // <Person: 0x6000004f4470>
可以发现，对象的地址是一致的，那么我们再看下下面这段代码的打印信息：
Person *p1 = [Person alloc];
Person *p2 = [p1 init];
Person *p3 = [p1 init];
NSLog(@"%@ -- %p",p1, &p1); //<Person: 0x6000004f4470> -- 0x7ffee93aa248
NSLog(@"%@ -- %p",p2, &p2); // <Person: 0x6000004f4470> -- 0x7ffee93aa240
NSLog(@"%@ -- %p",p3, &p3); // <Person: 0x6000004f4470> -- 0x7ffee93aa238
可以发现三个对象的指针地址是不一致的；
因此我们可以知道，alloc 会去申请 Person 对象的一块内存空间，然后会用一个指针来指向这块申请的内存空间，即 p1，而 init 不会对申请的内存空间做任何的操作，而是指向申请的同一片内存空间。
那么 alloc 是如何来申请内存空间的呢？
alloc 如何申请内存空间
首先我们要定位出源码来自于哪里，然后才能着重去分析源码，那么下面我们就三种定位源码出处的方式；
定位源码出处
一、下符号断点来直接跟流程
- 1、先打断点到需要跟踪的创建对象的alloc下
- 2、在打符号断点 alloc，点击下一步，发现进入 [NSObject alloc] 方法，因为 Person 没有 alloc 方法，是继承自 NSObject 方法的
- 3、按住 control + step into 进入 _objc_rootAlloc
- 4、发现最后的开源库来自 libobjc.A.dylib
二、通过按住 control + step into
- 1、先打断点到需要跟踪的创建对象的alloc下
- 2、按住 control + step into，多点击几次
- 3、复制 objc_alloc，打符号断点
- 4、发现最后的开源库来自 libobjc.A.dylib
三、汇编查看跟流程
- 1、先打断点到需要跟踪的创建对象的alloc下
- 2、Xcode 菜单栏中选择 Debu -> Debug Workflow -> Always Show Disassembly 进入汇编界面
- 3、复制 objc_alloc，打符号断点
- 4、发现最后的开源库来自 libobjc.A.dylib
苹果开源源码汇总
Source Browser
alloc 流程
- 1、下载最新的 objc 源码
- 2、找到 alloc 方法，发现 alloc 方法中调用了 _objc_rootAlloc 方法
- 3、_objc_rootAlloc 中调用了 callAlloc 方法
- 4、callAlloc 中会调用 _objc_rootAllocWithZone 和 objc_msgSend
- 5、在 _objc_rootAllocWithZone 中会调用 _class_createInstanceFromZone 方法
- 6、在 _class_createInstanceFromZone 中才是实现了主要的功能
当我们打符号断点，在走流程的过程中，发现并没有走到 callAllco 方法中， 原因是什么呢？
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));
}
上面是 callAllco 方法的源码实现，其中 if 语句中用到了 slowpath 和 fastpath，这是苹果编译器优化的结果。一般我们打包 release 版本的时候，会自动勾选上编译器优化选项。
_class_createInstanceFromZone 方法分析
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 {
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 _class_createInstanceFromZone 方法中主要是三个方法来做事情的；zone 在 arc 下已经不再使用了，所以不做研究；
instanceSize 方法
size_t instanceSize(size_t extraBytes) const {
if (fastpath(cache.hasFastInstanceSize(extraBytes))) {
return cache.fastInstanceSize(extraBytes);
}
size_t size = alignedInstanceSize() + extraBytes;
// CF requires all objects be at least 16 bytes.
if (size < 16) size = 16;
return size;
}
size_t fastInstanceSize(size_t extra) const
{
ASSERT(hasFastInstanceSize(extra));
if (__builtin_constant_p(extra) && extra == 0) {
return _flags & FAST_CACHE_ALLOC_MASK16;
} else {
size_t size = _flags & FAST_CACHE_ALLOC_MASK;
// remove the FAST_CACHE_ALLOC_DELTA16 that was added
// by setFastInstanceSize
return align16(size + extra - FAST_CACHE_ALLOC_DELTA16);
}
}
static inline size_t align16(size_t x) {
// 进行字节对齐，16的倍数
return (x + size_t(15)) & ~size_t(15);
}
init 方法
+ (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;
}
可以看出 init 方法中是返回的当前对象，也就是自己本身。所以我们可以了解到 init 其实三个工厂方法，可以交给子类去自定义重写该方法。
new
+ (id)new {
return [callAlloc(self, false/*checkNil*/) init];
}
通过 new 的源码可以看出，其实它也是调用了 [callAlloc init] 方法；
但是我们推荐使用 [alloc init] 方法，因为这样我们可以自定义 init 方法，使我们的开发更加的灵活。
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