对于iOS开发者来说alloc、init、new使用非常频繁，那么接下来说说本人的理解。
准备工作：
1、alloc做了什么？
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根据源码可得知流程，如下图
alloc源码流程图.png
其中instanceSize、calloc、initInstanceIsa这三个函数最为重要，我们来分析一下。-
instanceSize函数
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size_t instanceSize(size_t extraBytes) const {
if (fastpath(cache.hasFastInstanceSize(extraBytes))) {
return cache.fastInstanceSize(extraBytes);
}
size_t size = alignedInstanceSize() + extraBytes;
// CF requires all objects be at least 16 bytes.
if (size < 16) size = 16;
return size;
}
根据断点执行cache.fastInstanceSize函数
size_t fastInstanceSize(size_t extra) const
{
ASSERT(hasFastInstanceSize(extra));
if (__builtin_constant_p(extra) && extra == 0) {
return _flags & FAST_CACHE_ALLOC_MASK16;
} else {
size_t size = _flags & FAST_CACHE_ALLOC_MASK;
// remove the FAST_CACHE_ALLOC_DELTA16 that was added
// by setFastInstanceSize
return align16(size + extra - FAST_CACHE_ALLOC_DELTA16);
}
}
根据断点执行align16函数
static inline size_t align16(size_t x) {
return (x + size_t(15)) & ~size_t(15);
}
总结：instanceSize函数分析需要开辟内存大小作用，其中align16函数使用了16字节对齐算法。
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calloc函数，开辟根据instanceSize函数分析出来的内存大小
obj = (id)calloc(1, size);
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initInstanceIsa函数，初始化一个isa指针，并将isa指针指向申请的内存地址，在将指针与类进行关联
inline void
objc_object::initInstanceIsa(Class cls, bool hasCxxDtor)
{
ASSERT(!cls->instancesRequireRawIsa());
ASSERT(hasCxxDtor == cls->hasCxxDtor());
initIsa(cls, true, hasCxxDtor);
}
inline void
objc_object::initIsa(Class cls, bool nonpointer, bool hasCxxDtor)
{
ASSERT(!isTaggedPointer());
if (!nonpointer) {
isa = isa_t((uintptr_t)cls);
} else {
ASSERT(!DisableNonpointerIsa);
ASSERT(!cls->instancesRequireRawIsa());
isa_t newisa(0);
#if SUPPORT_INDEXED_ISA
ASSERT(cls->classArrayIndex() > 0);
newisa.bits = ISA_INDEX_MAGIC_VALUE;
// isa.magic is part of ISA_MAGIC_VALUE
// isa.nonpointer is part of ISA_MAGIC_VALUE
newisa.has_cxx_dtor = hasCxxDtor;
newisa.indexcls = (uintptr_t)cls->classArrayIndex();
#else
newisa.bits = ISA_MAGIC_VALUE;
// isa.magic is part of ISA_MAGIC_VALUE
// isa.nonpointer is part of ISA_MAGIC_VALUE
newisa.has_cxx_dtor = hasCxxDtor;
newisa.shiftcls = (uintptr_t)cls >> 3;
#endif
// This write must be performed in a single store in some cases
// (for example when realizing a class because other threads
// may simultaneously try to use the class).
// fixme use atomics here to guarantee single-store and to
// guarantee memory order w.r.t. the class index table
// ...but not too atomic because we don't want to hurt instantiation
isa = newisa;
}
}
2、init做了什么？
- (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;
}
源码看返回了self本身，为啥还要写init？init是一个构造方法 ，是通过工厂设计（工厂方法模式）,主要是用于给用户提供构造方法入口。
3、new做了什么？
+ (id)new {
return [callAlloc(self, false/*checkNil*/) init];
}
源码看new等价于alloc + init
4、补充16字节对齐算法理解
16字节对齐的需要
- 通常内存是由一个个字节组成的，cpu在存取数据时，并不是以字节为单位存储，而是以块为单位存取，块的大小为内存存取力度。频繁存取字节未对齐的数据，会极大降低cpu的性能，所以可以通过减少存取次数来降低cpu的开销
- 16字节对齐，是由于在一个对象中，第一个属性isa占8字节，当然一个对象肯定还有其他属性，当无属性时，会预留8字节，即16字节对齐，如果不预留，相当于这个对象的isa和其他对象的isa紧挨着，容易造成访问混乱
16字节对齐后，可以加快CPU读取速度，同时使访问更安全，不会产生访问混乱的情况
例子align16（9）
static inline size_t align16(size_t x) {
return (x + size_t(15)) & ~size_t(15);
}
- 9 + 15 = 24 =
0000 0000 0001 1000 - 15 =
0000 0000 0000 1111,~15(取反15) =1111 1111 1111 0000 -
&的算法规则：两个为1才为1，则为0。所以24 & ~15=0000 0000 0001 0000= 16 -
align16（9）= 16
