iOS底层探索 - alloc、init和new的区别

首先我们先看一段代码

   xxx *x = [xxx alloc];
   xxx *x = [[xxx alloc] init];
   xxx *x = [xxx new];

在日常开发中，我们会使用这三种方式来创建对象。今天就探究一下他们在底层做了哪些操作。

alloc探究：
探究alloc之前先下载一个objc的源码，在源码的main函数中用alloc创建一个对象用打断点的方式看看alloc的创建方式还有如何开辟内存空间。下面是alloc底层走的所有方法是个简单的流程。最后会有流程图展现。

id objc_alloc(Class cls)
源码看objc_alloc方法最后返回还是callAlloc打断点继续跟踪发现他最后返回的是[cls alloc]。会调用+ (id)alloc这个方法，相当于多调用了一层，查找资料翻看源码也没有详细的解释只能自己猜测..... alloc进入objc_alloc是因为sel寻找imp，应该是symbol符号绑定，alloc的sel绑定了objc_alloc，全局搜索objc_alloc找到fixupMessageRef方法里有相关的代码，再继续搜索fixupMessageRef这个方法看到SUPPORT_FIXUP这个宏定义，感觉是某个地方某个操作才会走的容错处理。所以反推alloc的sel应该是绑定了objc_alloc。在objc_alloc方法中调用callAllocreturn callAlloc(cls, true/*checkNil*/, false/*allocWithZone*/);

static ALWAYS_INLINE id callAlloc(Class cls, bool checkNil, bool allocWithZone=false)
在callAlloc方法中直接走了最后的[cls alloc]，具体缘由不太清楚往后的学习中如果搞清楚再来补充。调用[cls alloc]方法就是调用+ (id)alloc往下会调用_objc_rootAlloc。

id _objc_rootAlloc(Class cls)
在_objc_rootAlloc方法中调用callAllocreturn callAlloc(cls, false/*checkNil*/, true/*allocWithZone*/);这个调用的callAlloc和objc_alloc中调用的callAlloc传的参数不同。会在callAlloc里创建对象分配内存。

static ALWAYS_INLINE id callAlloc(Class cls, bool checkNil, bool allocWithZone=false)
在callAlloc方法中这次会进入hasCustomAWZ方法，进入if后会看到if (fastpath(cls->canAllocFast()))这个判断语句，跟踪源码进入了if (fastpath(cls->canAllocFast()))这个方法继续找下去看到了一个FAST_ALLOC这个宏判断，搜索一下这个宏发现他在else里，往上找上面的else if的判断条件是1，证明不会走进if (fastpath(cls->canAllocFast()))这个if条件里，只会进入else里。在else里看见id obj = class_createInstance(cls, 0);这行代码，看方法名是create什么什么说明他实现了创建什么的操作点进去看看，一路点下来，来到了static __attribute__((always_inline)) id _class_createInstanceFromZone(Class cls, size_t extraBytes, void *zone, bool cxxConstruct = true, size_t *outAllocatedSize = nil)在方法中看见了size_t size = cls->instanceSize(extraBytes);这个是创建了内存的大小，进入到instanceSize看看具体是怎么创建内存大小的。一路点进来看到了static inline uint32_t word_align(uint32_t x)这个方法，这里有个算法(x + WORD_MASK) & ~WORD_MASK;x是传进来对象需要的内存大小，WORD_MASK是一个宏是一个7。因为对象创建里面会有一个isa，isa占8位，假设x是8。（x + WORD_MASK）是8 + 7 = 15，因为要在后面做与或非运算把15装成二进制是0000 1111。~~WORD_MASK是 ~~7，转换成二级制是1111 1000。(x + WORD_MASK) & ~WORD_MASK就是0000 1111 & 1111 1000 = 0000 1000就是等于8。意思就是字节对齐，8的倍数。回到size_t instanceSize(size_t extraBytes)这个方法，下面有个判断如果字节小于16就返回16。这样设计的目的是方便内存读取，已空间换取时间。内存创建这里看明白后继续跟踪断点，看见他最后会去创建isa，isa后面再研究本次只研究alloc。

这是跟踪代码理清的alloc的创建流程，下面贴出来一个流程图方便大家查看。

alloc流程图.jpg

init探究：
在源码中看的init就是调用了_objc_rootInit传入了自己并且返回了自己。其实这里就是一种抽象工厂设计模式的体验，没有任何实现，但是如果你继承NSObject的话，可以重写init传入一些值作一些初始化操作。

new探究：
在源码中看的new是调用了[callAlloc(self, false/*checkNil*/) init]这个方法，callAlloc在alloc中已经研究过来，init大家也清楚了，所以这个new也不用再说啥了，很清楚干了些啥。

小白初次探究底层，有不对的地方希望大家留言感谢！