我们都是知道iOS在实际开发中,是通过 alloc
开辟内存空间的,但是确对其原理知之甚少,下面来探索一下 alloc
底层原理。
首先创建一个工程,探索一个oc对象
在alloc
之后的地址情况:
![](https://img.haomeiwen.com/i3014057/65baec29dc5f5694.png)
地址分析如下:
![](https://img.haomeiwen.com/i3014057/47891ef7967c2222.png)
总结:
对象本身
及对象地址
是一样的,对象的指针地址
的不一样的
alloc
具有开辟一块内存功能,而init
没有开辟内存的功能。
栈区
内存是高地址到低地址
,堆区
内存是低地址到高地址
。
如何查看alloc底层整体流程呢?工欲善其事必先利其器,首先查看底层源码的常见的三种方式
探索底层原理的三种方式
首先在alloc地方打上断点
![](https://img.haomeiwen.com/i3014057/fe0c12aba21b61a1.png)
1. 符号断点
断住之后,按住 control
,单击 Step into
,单步执行汇编。
![](https://img.haomeiwen.com/i3014057/32cdc24319556671.png)
进入到底层 objc_alloc
方法
![](https://img.haomeiwen.com/i3014057/73ea2a8474fb5c13.png)
下符号断点 objc_alloc
![](https://img.haomeiwen.com/i3014057/5d9fcfe68d0f44f0.png)
单步执行,就会进入到 objc_alloc
方法。
![](https://img.haomeiwen.com/i3014057/6382d6776a4cc8da.png)
2. 汇编
断住之后,查看其汇编代码
![](https://img.haomeiwen.com/i3014057/098594300b8213ab.png)
通过汇编可以查看到alloc
方法底层也是调用objc_alloc
方法
![](https://img.haomeiwen.com/i3014057/64d75a74fc3eaa92.png)
单步执行,就会进入到 objc_alloc
方法。
3. 添加 alloc 的符号断点,定位具体位置
![](https://img.haomeiwen.com/i3014057/920f533985fa2f06.png)
![](https://img.haomeiwen.com/i3014057/aa07fe23241c1a27.png)
单步执行,就会进入到 _objc_rootAlloc
方法。
![](https://img.haomeiwen.com/i3014057/97033225dc1a54be.png)
通过上面的三种方式可以看出,alloc方法在执行时,都会执行 _objc_rootAllocWithZone
方法,下面通过源码分析 alloc
具体流程。
alloc源码分析
具体的源码调试及下载,请看 iOS源码编译调试
- 万事第一步,打个断点先
![](https://img.haomeiwen.com/i3014057/cdd9c0f4196e741a.png)
- 执行代码,会执行到
objc_alloc
方法**
![](https://img.haomeiwen.com/i3014057/0e9c86b836bd70c0.png)
- 进入
callAlloc
方法,此时参数allocWithZone
的值为false
,所以会执行最后的objc_msgSend
方法。
![](https://img.haomeiwen.com/i3014057/30ac1a2113b7c326.png)
-
objc_msgSend
发送方法执行方法的参数是alloc
,所以进入alloc
方法。
![](https://img.haomeiwen.com/i3014057/9f8c6ef94d8935d4.png)
- 进入下一步
_objc_rootAlloc
方法
![](https://img.haomeiwen.com/i3014057/bdc7954e66e7f3df.png)
- 再次进入
callAlloc
方法,此时参数allocWithZone
的值为true
![](https://img.haomeiwen.com/i3014057/884cb55d23321174.png)
-
objc_msgSend
发送方法执行方法的参数是allocWithZone
,执行到如下方法。
![](https://img.haomeiwen.com/i3014057/d3a5732f60c10fb0.png)
- 进入
_class_createInstanceFromZone:
方法,通过三个主要的方法创建对象,并返回对象。
![](https://img.haomeiwen.com/i3014057/fd8aeb307b6bd234.png)
oc对象创建流程
oc对象的创建主要是三个函数:
cls->instanceSize()
计算内存大小
(id)calloc(1, size)
开辟内存
obj->initInstanceIsa()
将类和内存关联起来
- 1. 首先
instanceSize()
方法
进入 instanceSize()
方法,单步断点执行
![](https://img.haomeiwen.com/i3014057/6c31014c95ae68b7.png)
进入 fastInstanceSize()
方法,单步断点执行
![](https://img.haomeiwen.com/i3014057/56943ee3ca5e8e7e.png)
进入 align16()
方法,按位运算计算空间大小
![](https://img.haomeiwen.com/i3014057/fd87508a06b0b1aa.png)
无缓存的情况,会执行如下函数,并执行8字节对齐
![](https://img.haomeiwen.com/i3014057/c8400578a236bd02.png)
![](https://img.haomeiwen.com/i3014057/59ad79331eaf27cd.png)
最终,返回到 instanceSize()
结果为 16
![](https://img.haomeiwen.com/i3014057/7719bbe7e29ddfb8.png)
- 2.
calloc()
方法
![](https://img.haomeiwen.com/i3014057/7ce321e8865cda40.png)
通过alloc开辟的内存空间返回的值并没有执行所定义的类。
- 3. 关联对象
执行 initInstanceIsa()
方法,初始化isa
![](https://img.haomeiwen.com/i3014057/c97fc37dad68ad60.png)
此处不对
isa
原理进行分析
执行完关联方法之后,赋值给定义的对象。
![](https://img.haomeiwen.com/i3014057/dc792958b063751f.png)
以上就是整个 alloc
创建oc
对象的全过程。
总结:
alloc
的核心作用就是开辟内存
,通过isa
指针与类进行关联。
alloc流程图
![](https://img.haomeiwen.com/i3014057/d07d8e036852e980.png)
补充:2021-06-08
这里为什么创建一个对象的时候,要走两次
callAlloc
方法?通过
llvm
分析,苹果做了插桩处理:
第一次:执行
alloc
时,会通过方法映射,调用objc_alloc
,此时做了插桩
操作(做标记 receiver),接下来就是第一次调用callAlloc
→objc_msgSend(alloc)
第二次:再次执行
alloc
,再次执行objc_alloc
,发现有标记存在,所以不再执行objc_alloc
方法,而是调用本身的alloc
,进而执行_objc_rootAlloc
→callAlloc
→objc_msgSend(allocWithZone)
补充:2021-06-16
更新了
alloc流程图
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