iOS-底层原理4：NSObject的alloc分析

在上一篇文章中以[LBHPerson alloc]为例对+alloc方法进行了源码分析，本文作为补充去探索作为根类的NSObject的[NSObject alloc]流程与[LBHPerson alloc]流程是否有区别。

源码分析

沿用上一篇文章的objc4-781源码，新增一个NSObject的实例并打上断点

根据上一篇文章分析的alloc流程

[LBHPerson alloc]的流程图

等程序执行到main函数的NSObject *obj = [NSObject alloc]的断点时， 将上面流程中所有的方法打上断点继续运行，会发现执行完callAlloc方法后直接执行_objc_rootAllocWithZone方法，即直接从第二步到第六步，并没有走+ alloc流程，可以得出[NSObject alloc]的流程图

[NSObject alloc]的流程图

问题

1、为什么明明调用的是+ alloc方法首先执行的却是 objc_alloc方法？
2、为什么[LBHPerson alloc]的流程中callAlloc调用两次？
3、为什么[NSObject alloc]流程没有执行+ alloc方法？

分析

问题1、为什么明明调用的是+ alloc方法首先执行的却是 objc_alloc方法？

准备工作

llvm源码

action

step1:在vscode工具中打开llvm源码，搜索omf_alloc:找到tryGenerateSpecializedMessageSend，表示尝试生成特殊消息发送

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当接收到alloc名称的selector时，调用EmitObjCAlloc函数。

step2:跳转至EmitObjCAlloc的定义可以看到alloc 的处理是调用了 objc_alloc

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由此可以得出：llvm在编译启动时，alloc方法会被转换为objc_alloc方法

问题2、为什么[NSObject alloc]流程没有执行+ alloc方法？

action

step1:在objc4-781源码中，打上以后几个断点，然后运行

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会发现断点并没有进入到main函数里，而是进入objc_alloc，cls为NSArray，这意味系统在初始化做了很多工作，我们来看下这个[NSArray alloc]的调用情况

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step2:在callAlloc方法根据断点一步步往下走，会进入objc_msgSend消息发送，

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step3: +alloc方法

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

step4:_objc_rootAlloc方法

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

step5:callAlloc方法，同step2调用的是同一个方法，我们跟着断点一步步走，最后通过objc_msgSend消息发送调用系统的allocWithZone方法。

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看一下它的堆栈调用情况

在step2中objc_msgSend发送alloc消息时，当前的cls为NSArray，类中没有自定义的+ alloc方法，所以会去它的父类也就是NSObject中查找，堆栈调用显示的是调用的NSObject的+alloc方法，还没到main函数中手动调用[NSObject alloc]时系统就已经处理好了。

step6:先暂时关掉非main函数中的断点，等程序执行到main函数断点，再开启这些断点，着重看一下callAlloc函数

callAlloc

由此可以得出：系统初始化时NSObject已经完成+alloc操作

问题3、为什么[LBHPerson alloc]的流程中callAlloc调用两次？

action

step1:回到llvm源码，经过前面的分析已经知道llvm会将+alloc转发成objc_alloc，找到实现它的方法

tryGenerateSpecializedMessageSend

step2:搜索tryGenerateSpecializedMessageSend，看它的调用情况

• 在GeneratePossiblySpecializedMessageSend中tryGenerateSpecializedMessageSend被调用，说明runtime消息处理时必先调用这个函数
• 如果满足if条件，则调用特殊消息发送，即将alloc转发成objc_alloc
• 如果不满足，则调用普通消息发送

由此可以得出：第一次调用+alloc方法会调用特殊消息处理，即将alloc转发成objc_alloc；第二次会调用普通消息处理

总结

• NSObject的创建由系统处理
• 自定义类alloc创建时，会执行两次，第一次判断条件时执行，第二次常规方法执行。