alloc 初探
首先创建一个继承于NSObject的Person类
带着以下几个疑问，查看打印结果
1 alloc 做了什么？
2 init 做了什么？
Person *p1 = [Person alloc];
Person *p2 = [p1 init];
Person *p3 = [p1 init];
NSLog(@"p1 地址：%@ 指针地址 %p",p1,&p1);
NSLog(@"p2 地址：%@ 指针地址 %p",p2,&p2);
NSLog(@"p3 地址：%@ 指针地址 %p",p3,&p3);
结论1
- alloc时开辟了一块内存创建好了对象
- p1、p2、p3 三个不同的指针，指向了同一块内存
此次新的疑问
3 alloc是怎么开辟内存的?
4 栈内存 是连续的?
根据上一篇OC 探索底层原理已经可以运行起来objc4-781,跟源码，来解决我们之前的疑问
一、alloc的源码
step 1.首先来到NSObject.mm
+ (id)alloc {
return _objc_rootAlloc(self);
}
step 2. 来到NSObject.mm 中的 _objc_rootAlloc方法
id
_objc_rootAlloc(Class cls)
{
return callAlloc(cls, false/*checkNil*/, true/*allocWithZone*/);
}
step 3. 来到NSObject.mm 中的 callAlloc方法
static ALWAYS_INLINE id
callAlloc(Class cls, bool checkNil, bool allocWithZone=false)
{
#if __OBJC2__
if (slowpath(checkNil && !cls)) return nil;
if (fastpath(!cls->ISA()->hasCustomAWZ())) {
return _objc_rootAllocWithZone(cls, nil);
}
#endif
// No shortcuts available.
if (allocWithZone) {
return ((id(*)(id, SEL, struct _NSZone *))objc_msgSend)(cls, @selector(allocWithZone:), nil);
}
return ((id(*)(id, SEL))objc_msgSend)(cls, @selector(alloc));
}
看到了两个平时没怎么见过的宏 slowpath、fastpath
#define fastpath(x) (__builtin_expect(bool(x), 1))
#define slowpath(x) (__builtin_expect(bool(x), 0))
其中的__builtin_expect指令是由gcc引入的，
1、目的：编译器可以对代码进行优化，以减少指令跳转带来的性能下降。即性能优化
2、作用：允许程序员将最有可能执行的分支告诉编译器。
3、指令的写法为：__builtin_expect(EXP, N)。表示 EXP==N的概率很大。
4、fastpath定义中__builtin_expect((x),1)表示x的值为真的可能性更大；即 执行if里面语句的机会更大
5、slowpath定义中的__builtin_expect((x),0)表示 x 的值为假的可能性更大。即执行else 里面语句的机会更大
6、在日常的开发中，也可以通过设置来优化编译器，达到性能优化的目的，设置的路径为：Build Setting --> Optimization Level --> Debug -->将None改为fastest 或者smallest
通过添加断点，得知这个方法最终走到了return _objc_rootAllocWithZone(cls, nil);
step 4. 来到objc-runtime-new.mm中的_objc_rootAllocWithZone方法
id
_objc_rootAllocWithZone(Class cls, malloc_zone_t *zone __unused)
{
// allocWithZone under __OBJC2__ ignores the zone parameter
return _class_createInstanceFromZone(cls, 0, nil,
OBJECT_CONSTRUCT_CALL_BADALLOC);
}
step 5. 来到objc-runtime-new.mm中的_class_createInstanceFromZone方法
static ALWAYS_INLINE id
_class_createInstanceFromZone(Class cls, size_t extraBytes, void *zone,
int construct_flags = OBJECT_CONSTRUCT_NONE,
bool cxxConstruct = true,
size_t *outAllocatedSize = nil)
{
ASSERT(cls->isRealized());
// Read class's info bits all at once for performance
bool hasCxxCtor = cxxConstruct && cls->hasCxxCtor();
bool hasCxxDtor = cls->hasCxxDtor();
bool fast = cls->canAllocNonpointer();
size_t size;
//计算需要开辟的内存空间
size = cls->instanceSize(extraBytes);
if (outAllocatedSize) *outAllocatedSize = size;
id obj;
if (zone) {
obj = (id)malloc_zone_calloc((malloc_zone_t *)zone, 1, size);
} else {
// 打断点走到这里
// alloc 开辟内存，这里的obj是最后方法的返回值
obj = (id)calloc(1, size);
}
if (slowpath(!obj)) {
if (construct_flags & OBJECT_CONSTRUCT_CALL_BADALLOC) {
return _objc_callBadAllocHandler(cls);
}
return nil;
}
if (!zone && fast) {
// 打断点走到这里
//将cls类与isa指针关联
obj->initInstanceIsa(cls, hasCxxDtor);
} else {
// Use raw pointer isa on the assumption that they might be
// doing something weird with the zone or RR.
obj->initIsa(cls);
}
if (fastpath(!hasCxxCtor)) {
return obj;
}
construct_flags |= OBJECT_CONSTRUCT_FREE_ONFAILURE;
return object_cxxConstructFromClass(obj, cls, construct_flags);
}
跟进开辟内存的方法calloc,来自源码站，进不去了😀
void *calloc(size_t __count, size_t __size) __result_use_check __alloc_size(1,2);
加几个断点分析一下这个方法里的代码
1.添加第一个断点，同时控制台打印obj
2.添加第二个断点，同时控制台再次打印obj
结论
在第一个断点打印，只有地址，在第二个断点打印有了类信息，由此可以推算出calloc开辟内存，initInstanceIsa创建isa指针，并且跟内存地址关联！我们现在只分析流程，具体开辟多少内存，isa是怎么创建的我们下一章聊
二、init的源码
step 1.首先来到NSObject.mm
- (id)init {
return _objc_rootInit(self);
}
step 2.来到NSObject.mm中的_objc_rootInit
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;
}
结论
init 只是返回本身，它只是一个构造方法 ，是通过工厂模式,方便开发者自定义构造函数
三、new的源码
有的人创建对象时，不写alloc init,而是直接写new
+ (id)new {
return [callAlloc(self, false/*checkNil*/) init];
}
结论
我们看到它调用了callAlloc和init方法，和 alloc init在底层本质是一样的，但是如果你自定义了初始化方法，比如initWithName，那么它可不会帮你掉用initWithName,所以还是不建议用new
