iOS底层原理探究(2)

NSObject 为什么没有进入源码断点?


NSObject的创建已经在系统级运行中初始化完了,执行了objc_alloc方法 ,第一次初始化的类是NSArray(调试可运行的源码得知),NSArray的父类就是NSObject 必定会初始化,所以不会进入断点。

alloc方法为何会执行两次

callAlloc走两次的原因是:第一次系统会执行objc_alloc,调用callAlloc方法,执行objc_msgSend 执行alloc方法,继续调用callAlloc方法,生成实例。

我们手写执行LGPerson alloc 是不会调用了,因为系统已经调用了alloc,存在缓存中了。

系统执行:LLVM(苹果系统层级)alloc特殊修饰,我们任何的值量都会被在系统级别进行sel处理,从LLVM源码可以深入。

LLVM源码探究:

1.LLVM源码中alloc的分支如下

2.EmitObjCAlloc会转化为objc_alloc

3.在objc源码中,callAlloc方法中不满足逻辑,会执行alloc消息发送

4.LLVM消息发送的源码

内存对齐:

1.在控制台打印:

po 打印对象

x  打印内存地址 ,dubug下-view memory

x/4gx  打印16进制四个地址,

首地址为内存地址


控制台打印,直接取值。

控制台打印:冒号前:当前内存的的地址,冒号后:当前存储的值

0x0000000000000:当前属性没有被赋值

对象在底层编译成结构体,内存对齐来自于结构体


内存地址不是完全对齐,字符串是8字节,整形与字符类型会优化在一起,98 97代表的是ASCII码对应的值。

结构体中的内存对齐:


内存对齐原则

结构体内从0开始排列,开辟过程中结构体中的子元素一定要是资深数据类型的整数倍,如果不够,则需要空出,继续向前排列,最终计算后的字节一定是以结构体中最大的数据类型整数倍去开辟。

举例:


1.double类型字节为8,开辟内存空间0-7 将a放入内存

2.char类型字节为1 ,从8开始排列, 由于8是1的整数倍,可以将b放入内存中(起始位置必须是当前类型的整数倍)

3.int类型字节为4,从9开始排列,9不是4的整数倍,将空间空出,继续排列,10,11也不是4的整数倍继续空出。12刚好是4的整数倍,因此从12开始排列:12,13,14,15.

4.short类型字节为2,从16开始排列,16是2的整数倍,从16开始排列:16,17

5.最终结构体占用17字节,根据内存补齐原则,最终开辟内存区域一定是最大数据类型 double的整数倍(即8的整数倍),因此为24

内存分配示意图:

结构体嵌套的内存对齐:


已知LGstruct1 结构体为18字节,LGstruct1 结构体中最大元素为8字节,根据内存对齐原则必须为8的整数倍,因此为24 ,LGstruct2中其他元素共占用16字节(不算e),因此 16+24 = 40

如果LG2结构体加上int类型 e,e占用4字节(16-19),最小8的倍数为24 ,因此24 + 24 = 48字节。

LGstruct1共需要24字节,为何不是24的倍数,因为结构体嵌套中,依然会遵循结构体中最大字节元素的倍数原则。

内存对齐优势:方便读取,不会存在读取混乱 ,安全,防止读到别的变量区域。

苹果进行属性重排,优化内存。

分配内存大小与实际数据内容大小的打印:

第一个地址打印的是person的指针(isa)占用8字节

第二个地址打印的是person对象真正需要的内存

第三个地址打印的是系统实际分配了多少内存。

阅读源码的能力(通过calloc方法找到核心代码):

从iOS底层原理探究1得到alloc底层生成方法需要三步

1.告知系统申请多少内存:instanceSize

2.开辟内存拿回指针 :calloc

3.类和指针绑定:initInstanceIsa

今天我们就探究一下calloc方法:(此方法在-libMalloc源码下载

此处只涉及如何快速从源码中检索核心代码,源码阅读会放在最后。

此方法返回retval,因此给retval的赋值是核心代码。

zone->calloc?

zone->calloc:**->**在C语言中称为间接引用运算符,是二目运算符,优先级同成员运算符“.”

zone是一个_malloc_zone_t 类型的结构体的指针,calloc是结构体中的成员(方法也可以是结构体中的成员),此写法等同于 (*zone).calloc

从zone -> calloc如何继续深入?

在控制台(lidb)打印我们要深入的方法:default_zone_calloc,给结构体开辟内存的方法

按住control键,选择进入断点,也可以进入此方法。

从此方法 default_zone_calloc 全局搜索继续深入

全局搜索继续深入nano_calloc方法

核心代码:在_nano_malloc_check_clear继续深入(如何保持16字节内存对齐的算法就在这了)

解读segregated_size_to_fit方法(16进制对齐算法):

宏定义#define NANO_REGIME_QUANTA_SIZE (1<< SHIFT_NANO_QUANTUM):1向左移动4位后边补0。

二进制演示:0000 1000  转为10进制位2的4次方,得到注释结果16.

0001 0001:为17的为二进制转换

0000 0001:右移4位,尾部抹零

00001 0000:左移4位 ,抹零后得到16.

标红区域为带入实际值的 方法演算过程。

下面是对calloc方法的核心源码以及变量的注释和理解:

calloc方法
2

总结:重点是当我们我的断点无法深入的时候,通过LLDB控制台打印 指针-也会展示出我们想要方法,在通过源码全局搜索

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 213,616评论 6 492
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 91,020评论 3 387
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 159,078评论 0 349
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 57,040评论 1 285
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 66,154评论 6 385
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 50,265评论 1 292
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 39,298评论 3 412
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 38,072评论 0 268
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,491评论 1 306
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 36,795评论 2 328
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 38,970评论 1 341
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 34,654评论 4 337
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,272评论 3 318
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,985评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,223评论 1 267
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 46,815评论 2 365
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 43,852评论 2 351