1.引言
参与iOS开发也有四五年了，UI写多了，最终还是个UI仔，决定深入一些底层的知识。
今天开始学习研究OC源码，决定先看看对象的初始化，也就是alloc以及init的分析。
2. 分析附流程图如下
3. 内容
3.1引子
我们先看一段代码，Person类的初始化，打印p1,p2,p3对象，以及指向他们的指针：
Person *p1 = [Person alloc];
Person *p2 = [p1 init];
Person *p3 = [p1 init];
NSLog(@"%@ -- %p", p1, &p1);
NSLog(@"%@ -- %p", p2, &p2);
NSLog(@"%@ -- %p", p3, &p3);
打印结果是：
这里为什么p1相同的情况下，经过init后的p2，p3 的地址都不一样呢，我们要用这个图来分析:
在这里，我们**[Person alloc]创建了一个p 对象的内存空间，而[p1 init]**则是创建同样是指向p1的指针p2，p3，因为和p1 内存空间一致，所以地址均为0x6000024f4950，但是指向该3个指针的指针不一样，所以&p1, &p2, &p3 地址不一致。
3.2源码分析：
alloc 步骤如下
- 1. alloc
该步骤主要为创建对象，申请内存空间。相关objc源代码如下
+ (id)alloc {
return _objc_rootAlloc(self);
}
- 2. objc_rootAlloc
基类对于alloc 的实现，此时cls不为空，源码如下：
3.init方法：
类的init 如下
+(id)init{
return (id)self;
}
对象的init如下
- (id)init{
return _objc_rootAlloc(self);
}
id
_objc_rootAlloc(Class cls)
{
return callAlloc(cls, false/*checkNil*/, true/*allocWithZone*/);
}
此处init 方法仅仅为工厂初始方法，作为父类方法，方便子类重写。
- 4.callAlloc
callAlloc 的实现如下:
// Call [cls alloc] or [cls allocWithZone:nil], with appropriate
// shortcutting optimizations.
static ALWAYS_INLINE id
callAlloc(Class cls, bool checkNil, bool allocWithZone=false)
{
if (slowpath(checkNil && !cls)) return nil;
#if __OBJC2__
if (fastpath(!cls->ISA()->hasCustomAWZ())) {
// No alloc/allocWithZone implementation. Go straight to the allocator.
// fixme store hasCustomAWZ in the non-meta class and
// add it to canAllocFast's summary
if (fastpath(cls->canAllocFast())) {
// No ctors, raw isa, etc. Go straight to the metal.
bool dtor = cls->hasCxxDtor();
id obj = (id)calloc(1, cls->bits.fastInstanceSize());
if (slowpath(!obj)) return callBadAllocHandler(cls);
obj->initInstanceIsa(cls, dtor);
return obj;
}
else {
// Has ctor or raw isa or something. Use the slower path.
id obj = class_createInstance(cls, 0);
if (slowpath(!obj)) return callBadAllocHandler(cls);
return obj;
}
}
#endif
// No shortcuts available.
if (allocWithZone) return [cls allocWithZone:nil];
return [cls alloc];
}
- 5. class_createInstance
如上代码，如无捷径，类对象即创建实例
class_createInstance(Class cls, size_t extraBytes)
{
return _class_createInstanceFromZone(cls, extraBytes, nil);
}
- 6. _class_createINstanceFramZone
1.Cls->instanceSize
此时为对其寻址空间，统一为为每个对象开辟16位的位置，防止溢出。
size_t size = cls->instanceSize(extraBytes);
// CF requires all objects be at least 16 bytes.
if (outAllocatedSize) *outAllocatedSize = size;
2.calloc
如果空间已开辟，则指定空间并返回，类似去学校报道，宿管阿姨带你去宿舍并交付钥匙给你，代码如下:
if (zone) {
// malloc_zone_calloc 即为开辟内存
obj = (id)malloc_zone_calloc ((malloc_zone_t *)zone, 1, size);
} else {
obj = (id)calloc(1, size);
}
3.objc->initInstanceIsa
这一步为确定指针，即给宿舍贴上门牌号，相关代码如下：
if (!zone && fast) {
obj = (id)calloc(1, size); // 该行开辟了名为obj空间
if (!obj) return nil;
obj->initInstanceIsa(cls, hasCxxDtor);
}
在这一环节，obj = (id)calloc(1, size) 该行开辟了名为obj空间。
而obj->initInstanceIsa(cls, hasCxxDtor) 则真正的将内存空间obj 与类cls 进行关联上。
4. 总结
总的来说，alloc的过程，即时在堆区开辟空间给对象，并在栈区开辟指针（大小为8字节）指向该对象的内存区，即给定isa，以方便寻址。
以上，如果有更深入的理解，会再来补充，供参考。
