手撕 iOS 底层03 -- NSObject的alloc分析

本章要点主要探索NSObject的alloc源码？为什么要探索NSObject的源码呢，上一篇手撕iOS底层02 -- 分析alloc&init&new不是分析过alloc的源码了嘛，通过实践得知， NSObject *objc = [NSObject alloc];这行代码是不会直接走alloc方法里的，这也就和我们之前探索的自定义类alloc流程有区别？所以这一章分析下NSObject的alloc和自定义类的alloc有什么区别？

0x00 -- `objc_alloc`

在断点处,点击Debug --> Debug Workflow --> Always Show Disassembly；

通过汇编调试得知:

NSObject的alloc之前会调用objc_alloc，自定义类Test也会先调用objc_alloc;

系统级别就把NSObject的初始化做了，所以NSObject的alloc的调用关系是:

alloc --> objc_alloc --> calloc --> _objc_rootAllocWithZone

而自定义类的调用关系是：

alloc --> objc_alloc --> calloc --> objc_msgSend(cls,alloc) --> alloc -- > calloc --> _objc_rootAllocWithZone

0x01 -- 分析自定义类调用俩次`alloc`

首先探究下，为什么自定义的类调用alloc会直接走到objc_alloc的方法内？

究其原因，基于alloc的特殊性，应该是LLVM编译器帮我们做了函数指针跳转，所以找一份苹果开源的llvm-project，看看其中是否可以找到一些蛛丝马迹👩‍❤️‍👩

搜索objc_alloc，找到如下所示，在当前文件由很多objc_alloc关键字；一点一点往下捋；

LLVM-1

再往下看，shouldUseRuntimeFunctionForCombinedAllocInit这个方法表示版本控制；

LLVM-2

然后查找什么地方使用了版本控制。找到特殊消息发送tryEmitSpecializedAllocInit

LLVM-3

遇到不好查找的关键代码时，开启上帝视觉，当前查找关键字omf-aloc

LLVM-4

在下边会调用这个方法特殊消息发送方法tryGenerateSpecializedMessageSend 第一次会调用objc_alloc，然后条件不成立，走GenerateMessageSend普通消息发送，走到alloc流程；So

自定义类的流程alloc会走俩次，第一次发送alloc会走到objc_alloc，通过objc_alloc走到callAlloc消息发送，会再次走到alloc源码里；

LLVM-5

CodeGen::RValue CGObjCRuntime::GeneratePossiblySpecializedMessageSend(
    CodeGenFunction &CGF, ReturnValueSlot Return, QualType ResultType,
    Selector Sel, llvm::Value *Receiver, const CallArgList &Args,
    const ObjCInterfaceDecl *OID, const ObjCMethodDecl *Method,
    bool isClassMessage) {
  if (Optional<llvm::Value *> SpecializedResult =
          tryGenerateSpecializedMessageSend(CGF, ResultType, Receiver, Args,
                                            Sel, Method, isClassMessage)) {
    return RValue::get(SpecializedResult.getValue());
  }
  return GenerateMessageSend(CGF, Return, ResultType, Sel, Receiver, Args, OID,
                             Method);
}

这段代码是解释为什么走俩次alloc的，在if条件里的tryGenerateSpecializedMessageSend这个函数一定会走，从上可知，这个函数里有一个case判断，如果是alloc，会调用objc_alloc，然后这个if条件不成立，会执行下边GenerateMessageSend函数，执行普通的消息发送，走alloc流程。

0x02 -- 附上流程图

NSObject流程

NSObject alloc流程图

自定义类alloc流程

自定义类alloc流程图

手撕 iOS 底层03 -- NSObject的alloc分析