alloc底层探索-初

首先得说，这是第一次去探索苹果的底层代码，之前的所有oc开发，都只是基于xcode上可见的功能，偶尔看到底层代码，也都觉得头大，一掠而过，作为一个已经IOS行业呆了5、6年的人来说，显然是跟不上节奏的，学习是刻不容缓的。

首先我们来做一个小测试，简单验证底层指针，代码如下：

    LGPerson *p1 = [LGPerson alloc];
    LGPerson *p2 = [p1 init];
    LGPerson *p3 = [p1 init];
    
    LGPerson *p4 = [LGPerson alloc];
    
    NSLog(@"%@-%p-%p",p1,p1,&p1);
    NSLog(@"%@-%p-%p",p2,p2,&p2);
    NSLog(@"%@-%p-%p",p3,p3,&p3);
    NSLog(@"%@-%p-%p",p4,p4,&p4);

输出结果如下：

从上面测试可以看出：

p1、p2、p3 三个对象的对象地址是一致，指针地址不一致
p4与p1、p2、p3这三个对象的对象地址以及指针地址都不一致

为什么呢？从下图我们就会明白

总结：

alloc有开辟内存的作用，而init并没有开辟新内存

栈的内存地址开辟是从高到低，堆的内存开辟是从低到高

alloc底层探索-方法

今天学习到了底层源码的几种查看方法，就是简单对象的alloc方法源码位置查看。

方法一、下符号断点定位方法

下一个alloc的符号断点，但先关闭
当执行到代码alloc的时候，再打开这个符号断点
继续运行，则会看到alloc方法所在源码库libobjc.A.dylib

方法二、control+step into

在alloc的代码加断点
执行到断点后，按住ctrl的同时点击xcode的step into，一直进入到线程里，可以看到执行了objc-alloc方法
下objc-alloc的符号断点
继续执行后，就可以看到alloc方法所在源码库libobjc.A.dylib

方法三、汇编查看

打开汇编（Debug->Debug WorkFlow -> Always show disasesmbly）
在alloc的代码位置进行断点，执行到汇编后，可以看到objc-alloc这个方法执行，这时候复制objc-alloc下一个符号断点
继续执行，就可以看到源码位置

alloc底层探索-源码

查看到源码所在库之后，打开苹果开源代码地址：opensource.apple.com/tarballs/ 库文件libobjc.A.dylib,搜索objc可以找到源码，有多个版本，找到最新的去下载查看，效果如下:

根据前面所诉，我们可以取得一份苹果的底层objc的源码库，具体源码及源码可编译配置后续补充

alloc底层探索-alloc流程

采用前面的探索方法，通过底层代码，跟踪alloc流程，可以知道alloc流程如下：

从流程跟进可知，alloc主要是用于开辟内存空间，核心代码如下：

cls->instanceSize：要开辟多少内存

calloc：怎么开辟空间

obj->initInstanceIsa：关联类和开辟的指针地址

跟进instanceSize方法

发现最终我们执行到了align16这个方法 align16其实是一种算法，16进制对齐的算法详解：比如我们传进来的x值是40

size_t(15)实际值就是15，这个表达式转换一下就是：

=> (x + size_t(15)) & ~size_t(15)

=> (40 + 15) & ~15

=> 55 & ~15

15的二进制表达：0000 0000 0000 1111

15进行取反：1111 1111 1111 0000

55的二进制表达：0000 0000 0011 0111

得出结果： 0000 0000 0011 0000 => 16的倍数，也就是16字节对齐

这里结果就是16进制对齐了。

那么，为什么要16进制对齐呢？

回答：这是空间换时间~

字节是内存的单位，1内存也叫做1字节。
但CPU在读取内存时，不是以字节为单位读取，而是以‘块’为单位，所以‘块’的大小就是内存存取的尺度。

如果不对齐的话，在我们频繁的存取内存的时候，CPU就需要花费大量的时间去分辨你要读取多少字节，这就
会造成CPU的效率低下，如果想要CPU又有效又不减少存取次数的话，那就需要找一个规范，这个规范就是字
节对齐。

那么，又为什么是16字节对齐，而不是8进制对齐呢？

苹果采取16字节对齐，是因为OC的对象中，第一位叫isa指针，它是必然存在的，指针就是8个字节，就算
你的对象中没有其他的属性了，也一定有一个isa，那对象就至少要占用8位字节。如果以8位字节对齐的话，
如果连续的两块内存都是没有属性的对象，那么它们的内存空间就会完全的挨在一起，是容易混乱的。

以16字节为一块，保证了CPU在读取的时候，按照块读取就可以，效率更高，同时还不容易混乱。