相信大多数iOS开发者们每天都是沉浸在项目业务逻辑代码编写和完善当中，由于底层学习对本身业务逻辑没太多的关联，所以对底层知识知之甚少，也就导致我们iOS开发者基本到达一个就业瓶颈，高不成低不就，因此学习底层知识是你挑战高薪，站在iOS开发者顶端的必经之路；我们不仅要会业务逻辑代码的编写，更要对其底层编译过程原理的精通，所以让我们一起踏上底层学习之路。

PS：底层学习认准逻辑，认准酷c，“kc：靓仔，嗯！奇奇怪怪。。。”

在开发当中，我们创建一个对象的时候，通常都是*[[LhkhPerson alloc]init]*

那有没有想过为什么要这么做呢？alloc到底干了些什么呢？

alloc的作用

带着这个疑问我们今天就一起来探究一下对象初始化时alloc都干了些啥。。。

首先我们来看一个demo实例：

我们这边定义了一个LhkhPerson类，然后通过alloc了一个对象p，又通过init了两个对象p1，p2，那么这三者的关系是什么呢？接下来我们通过运行看一下打印结果：

打印结果分为两块，可以是下面这个图解

• 从第一块我们可以看出来它们三个内容和地址是一模模一样样，当类alloc创建对象的时候开辟了一块内存空间，三个对象都指向这块地址内存空间；
• 从第二块我们可以看出来，当对象init过后实质上并没有开辟新的内存空间，只是在栈区有了自己的指针地址，而且它们是连续的。

知道了alloc干了什么后，那么我们就想，alloc到底是怎么实现的呢，内部到底有个什么流程呢，那接下来我们就再次探究一下alloc流程：

当我们点击查看alloc的实现源码时

没有实现的源码，这个时候我们就相当苦涩了啊😭，不慌，查看底层alloc流程我们有很多的方法，以下我们就一起来看看：

方式一：通过符号短点

方法二：汇编跟流程 然后确认调用符号，再次结合符合断点跟进

方法三：通过符号断点，断住关键位置alloc

方法...

探索底层源码方法有很多，但是我们应该会发现以上这些方式探索起来还是有点繁琐，那有没有啥简单方法呢？那肯定是有的啊，通过直接编译底层源码来实现。

在上面探索时我们可以发现其实objc_alloc其实是在libobjc库中的，那我们通过苹果官方找到objc4可以看到当前源码最新为824，那我们采用前一个版本818.2，开车开车；

ps：818.2版本底层源码编译能够成功请参考酷c的github配置。

alloc底层探索

上图：

我们通过编译objc源码，断住调用alloc的地方

接下来就进入到主题了

1. 我们按住command点击alloc方法，然后跳转到NSObject.mm（.mm为c++文件）文件中的+ (id)alloc{}方法，可以看到调用了一个中间方法_objc_rootAlloc，并带上当前类作为参数

2. command点击_objc_rootAlloc继续跟进，可以看到调用中间方法 callAlloc 3. command点击callAlloc继续跟进，并带上三个参数，cls（当前类），checkNil（是否需要判空直接传的是 false ，站在系统角度，前面已经调用过 callAlloc 的时候进行了判空了，没必要再次进行判空的了），allocWithZone（直接传入的true，关于allocWithZone这个方法，查看apple官方文档可以理解为何alloc方法是同样的意思，只不过由于历史原因不用了）

核心方法，首先判断__OBJC2__是不是objc2.0，如果是objc2.0那么会接着进入两个宏:

• slowpath:告诉编译器，传入的条件结果为假的可能性很大
• fastpath:告诉编译器，传入的条件结果为真的可能性很大

然后进入到_objc_rootAllocWithZone方法中

4.command 点击 _objc_rootAllocWithZone跳转到这个方法当中去

5.然后command 点击_class_createInstanceFromZone方法

通过分析我们可以发现里面有三个比较核心的方法

1. instanceSize 计算需要开辟的内存大小
2. calloc 开辟内存空间
3. initInstanceIsa 将obj的isa与类关联起来 接下来我们具体来看看这撒个方法：

• instanceSize开辟内存大小

那是怎么计算内存大小呢？一般我们对象的内存大小有哪些东西决定呢？（对象中一般可能包含属性，成员变量，方法，协议，isa等，那决定对象的内存大小的是成员变量，跟其他没有关系）

刚开始LhkhPerson没有实例变量的时候，我们打印其大小时可以看到输出8，那么这个8是怎么来的呢？因为LhkhPerson是继承于NSObject，而NSObject里面有一个Class isa，这个Class是一个结构体指针类型，所以为8.

1. 那我们知道了8个字节大小来自于继承于NSObject；
2. 我们跟进去到instanceSize方法中时发现，if(size<16) size = 16;我们可以得到最少为16，不满16直接为16； PS：字节对齐算法我们可以看到有个字节对齐的方法word_align，点进去看看有一个(x + WORD_MASK) & ~WORD_MASK这个算法，那我们来计算一下试试： 我们对象没有成员变量的时候调用这个unalignedInstanceSize返回的是8，然后WORD_MASK等于7，那么我们算法式子为（8 + 7）& ~7（也就是15与上7的取反 （~为取反符号））

15  0000 1111   
7   0000 0111
~7  1111 1000
15 & ~7
    0000 1111
  & 1111 1000
    0000 1000 --->8
可以看成8 >>3 <<3  
0000 1000 >>3 0000 0001
0000 0001 <<3 0000 1000

所以可以看出为8字节对齐，取8的整数倍数，不足8的抹去；

4. 接着往下看，我们跟进fastInstanceSize方法中去发现里面有一个align16(size + extra - FAST_CACHE_ALLOC_DELTA16)算法，那我们继续跟进align16方法中

按照上面字节对齐方法我们可以发现其实也就是16字节对齐方式，取16的整数倍数，不足16的抹去；那为什么要字节对齐呢？又为什么以16字节对齐呢？

舍空间换时间

• 我们知道CPU是以字节块为单位读取，如果我们没有按照字节对齐方案进行读取的话会拖累CPU的运行效率；

• 那为什么是16字节对齐呢，因为我们对象本身isa就占用了8个字节，如果都是以8字节的话，那每个对象的isa会出现紧挨着，容易造成访问混乱；也不适合更大的数对齐，毕竟如果一个对象真的只有一个isa属性的话，我们来个32字节那也不合适啊，浪费内存。

• 创建obj和开辟内存空间

• 将obj的isa与类关联起来 刚开始创建obj的时候，我们p一下obj得到一个地址，这边注意我们只是创建了obj但是没分配实际的内存空间大小，这个是脏内存地址

然后我们继续下一步走进到calloc方法时，我们再下一步

但是这个时候你会发现当前obj还是id类型，那怎么跟我们的LhkhPerson关联呢，接着走

最后在return出去这个obj即一个对象alloc完成。

总结

alloc主要就是计算内存大小，开辟内存空间，isa关联类。

最后有什么错误之处请指出啊，能力有限，相互学习，大神勿喷！