OC-初探-对象原理-【Alloc init】

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前言

*更多OC对象相关文章请关注
01、OC-初探-对象原理-【Alloc init】
02、OC-再探-对象原理-【Alloc init】
03、OC-终探-对象原理-【Alloc init】

• 本文主要围绕以下几点内容展开讨论；

01、alloc和这个环节干了啥，这个环节是如何创建的对象？

02、如何查看oc源码寻找alloc的.m方法？

03、NSObject.mm的内部实现对内存的内存分配的流程是怎样的？

04、内存是如何分配的？分配了多少？算法的逻辑什么？

05、init方法到底做了什么？有啥作用？

06、对象的new方法和alloc方法有何不同？

初探Alloc

alloc（1） 设想

    Father * obj = [Father alloc];
    /* 根据打印的结论：初步设想是开了内存的！*/
    DLog(@"---obj对象为%@ ---\n---obj对象占用的内存地址为%p--\n--- 指向对象obj的指针占用的内存地址为%p---",obj,obj,&obj);
    /*
     ---obj对象为<Father: 0x600001609ed0> ---
     ---obj对象占用的内存地址为0x600001609ed0--
     --- 指向对象obj的指针占用的内存地址为0x7ffee21db068---
     */

初步结论：alloc创建了内存空间；

alloc（1）-（1）

疑问1：同一个类创建不同的对象，这些对象会产生在同一个内存空间中吗？

    Father * obj = [Father alloc];
    Father * obj1 = [Father alloc];
    Father * obj2 = [Father alloc];
    
    ViewController.m 行数:60  
---obj对象为<Father: 0x600001dc02e0> ---
---obj对象占用的内存地址为0x600001dc02e0--
--- 指向对象obj的指针占用的内存地址为0x7ffeebd1f068---

ViewController.m 行数:61  
---obj1对象为<Father: 0x600001dc02f0> ---
---obj1对象占用的内存地址为0x600001dc02f0--
--- 指向对象obj1的指针占用的内存地址为0x7ffeebd1f060---

ViewController.m 行数:62  
---obj2对象为<Father: 0x600001dc0300> ---
---obj2对象占用的内存地址为0x600001dc0300--
--- 指向对象obj2的指针占用的内存地址为0x7ffeebd1f058---

疑问1结果：相同类创建的不同对象在内存中占用的内存空间是不同的！

alloc（1）-（2）

疑问2:相同的类创建的相同的对象，但是他们init之后这些指针所在的地址是否相同？

Father * obj = [Father alloc];
Father * obj3 = [obj init];
Father * obj4 = [obj init];
   
ViewController.m 行数:63  
---obj对象为<Father: 0x60000158c4b0> ---
---obj对象占用的内存地址为0x60000158c4b0--
--- 指向对象obj的指针占用的内存地址为0x7ffee4853068---

ViewController.m 行数:64  
---obj3对象为<Father: 0x60000158c4b0> ---
---obj3对象占用的内存地址为0x60000158c4b0--
--- 指向对象obj3的指针占用的内存地址为0x7ffee4853060---

ViewController.m 行数:65  
---obj4对象为<Father: 0x60000158c4b0> ---
---obj4对象占用的内存地址为0x60000158c4b0--
--- 指向对象obj4的指针占用的内存地址为0x7ffee4853058---

疑问2结果：同一个对象占用的内存空间相同，但是不同指针的地址不同！

多个指针地址指向同一个对象

alloc（2）

/*发现NSObject.h文件*/
+ (instancetype)alloc OBJC_SWIFT_UNAVAILABLE("use object initializers instead");

alloc（3）跟踪源码

分析一: 如何才能看到NSObject.mm文件的源码？

方法1: 断点打在[Father alloc]上，使用control按键点击step into按钮下钻源码，如下图；

step into
方法1效果图 方案1模拟器

方案1真机效果图

方案1真机

为啥真机和模拟器看到的不一样？:模拟器是X86、和真机ARM64是不一样的。这里不深入探究；

方法2

下symbolic breakpoint(符号)断点；找到libobjc.A.dylib这个动态库；
（1）方案2--->alloc符号断点；

下断点符号
方案1真机

方法3

Debug-->workflow-->Always show disassembly断点；找到libobjc.A.dylib动态库；

alloc（4）找寻源码

找到源码-->下载源码objc4-750.1.tar.gz
源码地址

alloc（4）-（1）

找到NSObejct.mm类

alloc -->_objc_rootAlloc--> callAlloc

alloc（4）-（2）

1、下symbolic breakpoint断点；按照alloc -->_objc_rootAlloc--> callAlloc的顺序依次下断点；

2、register read 读取寄存器当中的地址；

寄存器读取内存地址里面的数据 寄存器读取内存地址里面的数据

结论:x0 是第一个参数的传递者，也是我们返回值的存储地方；

alloc（5）调试源码

配置源码调试器-->调试-->依次打断点
配置源码调试器教程传送门

alloc -->_objc_rootAlloc--> callAlloc-->class_createInstance-->_class_createInstanceFromZone-->calloc

疑问？:到底哪句代码为对象开辟了内存？

isa指针指向内存空间

总结来说：alloc对象和isa指针的关系就像，我盖了一个房子，然后isa是房子的钥匙的关系；只有钥匙配对的房子才能进去住；

alloc（6）字节对齐

疑问::alloc的对象占用系统多少内存空间?每不同的元素占多少内存空间？ （这个房子里面一个人头能占多少平方米？）

打断点：size_t size = cls->instanceSize(extraBytes);

word_align中有一套关于字节对齐的算法

内存空间算法

目的:字节对齐提高cpu的的存储效率，以空间换取时间；

结论:
1、针对不同类型的元素，系统给予占用的内存空间是不同的；
2、按照8的倍数进行增长；
3、最少16个字节（最少16个字节的原因是：isa有8个字节，如果再占一个对象那最少也要8字节，所以总共少于16字节的都按照16字节来分配 ）

元素字节数

备注:虽然你实例化的对象里面没有任何的元素，但是NSObject 也是占有内存空间的，因为NSObject中含有Class对象的isa元素，所以这个Class对象占有8个字节；

默认元素

alloc（6）-（1）

二进制计算方式：

二进制加减法 二进制乘除法 二进制加减法

alloc（7）存储地址

读取内存中存储的对象；

[图片上传失败...(image-7122f8-1586160931001)]
解释x/4xg:以16进制进行打印4段，打印p对象；
long 类型不需要去读，它们是不经过修饰；
IOS小端传送门

alloc（7）-（1）

读取整个内存结构-->搜索想要查找的内存空间

alloc 对象

alloc（8）InIt、New方法

init方法是为了干啥的？

答案:啥也没干！它以接口的形式暴漏出来就是为了符合工厂设置的模式来重写的。

new方法是为了干啥的？

答案:和alloc方法一样，底层都是调用了callAlloc方法，只不过他把init也给调用了；

new方法

总结

alloc 为对象创建了内存地址；

alloc 流程如下图；

alloc流程