alloc&init底层探索

[[NSObject alloc] init]两段式构造

1.对象分配，方法有alloc何allocWithZone:

流程图：

image

经过上面的一系列判断，过程最终是_class_createInstanceFromZone函数

static __attribute__((always_inline)) 
id
_class_createInstanceFromZone(Class cls, size_t extraBytes, void *zone, 
                              bool cxxConstruct = true, 
                              size_t *outAllocatedSize = nil)
{
    if (!cls) return nil;

    assert(cls->isRealized());

    bool hasCxxCtor = cls->hasCxxCtor();// 判断当前class或者superclass 是否有.cxx_construct构造方法的实现
    bool hasCxxDtor = cls->hasCxxDtor();// 判断判断当前class或者superclass 是否有.cxx_destruct析构方法的实现
    bool fast = cls->canAllocNonpointer();// 是对 isa 的类型的区分，如果一个类和它父类的实例不能使用isa_t 类型的 isa 的话，fast 就为 false，但是在 Objective-C 2.0 中，大部分类都是支持的

    // 获得分配的内存的大小
    size_t size = cls->instanceSize(extraBytes);
    if (outAllocatedSize) *outAllocatedSize = size;

    id obj;
    if (!zone  &&  fast) {
        obj = (id)calloc(1, size); // 分配内存空间，calloc( )函数会默认的把申请出来的空间初始化为0或者nil
        if (!obj) return nil;
        obj->initInstanceIsa(cls, hasCxxDtor); // 初始化Isa指针
    } 
    else {
        if (zone) {
            obj = (id)malloc_zone_calloc ((malloc_zone_t *)zone, 1, size);
        } else {
            obj = (id)calloc(1, size);
        }
        if (!obj) return nil;

        // Use raw pointer isa on the assumption that they might be 
        // doing something weird with the zone or RR.
        obj->initIsa(cls); // 初始化Isa指针
    }

    if (cxxConstruct && hasCxxCtor) {
        obj = _objc_constructOrFree(obj, cls);
    }

    return obj;
}

inline void 
objc_object::initInstanceIsa(Class cls, bool hasCxxDtor)
{
    initIsa(cls, true, hasCxxDtor);
}

inline void 
objc_object::initIsa(Class cls, bool nonpointer, bool hasCxxDtor) 
{ 
    if (!nonpointer) {
        isa.cls = cls;
    } else {
        isa_t newisa(0);
        newisa.bits = ISA_MAGIC_VALUE;
        newisa.has_cxx_dtor = hasCxxDtor;
        newisa.shiftcls = (uintptr_t)cls >> 3;
        isa = newisa;
    }
}

当我们通过alloc或者allocWithZone方法创建对象时做以下3件事情：
1、分配内存，会遍历该对象所有的成员变量，通过成员变量的类型来计算所需占用的内存
2、将该新对象的引用计数 (Retain Count) 设置成 1。
3、将该新对象的 isa 成员变量指向它的类对象。
4、将该新对象的所有其它成员变量的值设置成零。（根据成员变量类型，零有可能是指 nil 或 Nil 或 0.0）

2、对象初始化，init

- (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;
}

_objc_rootInit 函数直接就将 obj 返回了，所以 -init 方法其实什么都没有做。看起来应该是个历史遗留问题，从上面对 +alloc 的分析也能看出，+alloc 把所有的工作都做完了

3、new方法 new实际上是集alloc和init于一身，它创建了对象并初始化了对象。它的实现如下：

// 源码
+ (id)new {
    return [callAlloc(self, false/*checkNil*/) init];
}

// 可以这么理解
+ (instancetype)new {
  return [[self alloc] init];
}