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OC-初探-对象原理-【Alloc init】

OC-初探-对象原理-【Alloc init】

作者: 辛小二 | 来源:发表于2020-04-06 16:16 被阅读0次

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前言

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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

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

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