写在前面

作为一名多年写业务代码的iOS码农，离不开创建类创建对象，alloc init使用非常频繁。究竟alloc和init做了什么呢。带着疑问，一起来探索。

XHPerson *x0 = [XHPerson alloc];
XHPerson *x1 = [x0 init];
XHPerson *x2 = [x1 init];
NSLog(@"x0==%@--%p--%p", x0, x0, &x0);
NSLog(@"x1==%@--%p--%p", x1, x1, &x1);
NSLog(@"x2==%@--%p--%p", x2, x2, &x2);

创建了三个对象，分别打印他们的对象内容、对象地址、指针地址允许结果会如何，都一样吗？

x0==<XHPerson: 0x1013a2770>--0x1013a2770--0x7ffeefbff468
x1==<XHPerson: 0x1013a2770>--0x1013a2770--0x7ffeefbff470
x2==<XHPerson: 0x1013a2770>--0x1013a2770--0x7ffeefbff460

可以看到，三个对象的内容和地址是一样的，指针地址不一样的。

结论： 1.alloc有内存指针指向。 2.init所指内存是一样的，没有对指针进行操作。 3.alloc有开辟内存功能，init没有开辟内存功能

alloc源码

那么既然alloc做了开辟内存的事情，它是怎么做到的呢？难道init什么都不做吗，有什么用呢？继续往下走。源码流程：

1.alloc

+ (id)alloc {
    return _objc_rootAlloc(self);
}

2._objc_rootAlloc

id
_objc_rootAlloc(Class cls)
{
    return callAlloc(cls, false/*checkNil*/, true/*allocWithZone*/);
}

3.callAlloc

static ALWAYS_INLINE id
callAlloc(Class cls, bool checkNil, bool allocWithZone=false)
{
#if __OBJC2__ //objc2.0版本
    //编译器对代码进行优化
    if (slowpath(checkNil && !cls)) return nil;
    //判断该类是否实现自定义的 +allocWithZone，没有则进入if条件句
    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));
}

4._objc_rootAllocWithZone

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);
}

5._class_createInstanceFromZone（核心创建实例方法）

做了三个重要的事情，用截图看的更加清楚

截屏2021-06-07 下午4.09.08.png

对象创建流程

1.`cls->instanceSize` 计算内存大小。
2.`(id)calloc(1, size)` 开辟内存。
3.`obj->initInstanceIsa(cls, hasCxxDtor)` 将类和内存关联起来。

instanceSize方法

截屏2021-06-07 下午4.24.00.png

fastInstanceSize方法

截屏2021-06-07 下午4.25.40.png

align16方法，16字节内存对齐

截屏2021-06-07 下午4.27.05.png

无缓存alignedInstanceSize方法

截屏2021-06-07 下午4.31.18.png 截屏2021-06-07 下午4.32.33.png

calloc方法

截屏2021-06-07 下午4.36.35.png calloc开辟内存并没有执行所定义的类

initInstanceIsa方法

截屏2021-06-07 下午4.37.11.png 初始化isa，isa底层原理暂时不做分析。

最后

alloc流程图截屏2021-06-07 下午5.16.14.png

总结

通过对alloc源码的分析，可以得知alloc的主要目的就是开辟内存，关联isa和cls类。其中开辟内存的核心步骤有三步：计算内存大小、申请内存空间、关联isa和cls类

iOS底层--alloc原理