一 NSObject alloc 探索

引入

打印三个person对象地址

    LGPerson *p1 = [LGPerson alloc];
    LGPerson *p2 = [p1 init];
    LGPerson *p3 = [p1 init];
    LGNSLog(@"%@ - %p - %p",p1,p1,&p1);
    LGNSLog(@"%@ - %p - %p",p2,p2,&p2);
    LGNSLog(@"%@ - %p - %p",p3,p3,&p3);
<LGPerson: 0x600000964100> - 0x600000964100 - 0x7ffee3f810c8
<LGPerson: 0x600000964100> - 0x600000964100 - 0x7ffee3f810c0
<LGPerson: 0x600000964100> - 0x600000964100 - 0x7ffee3f810b8

可以看到对象的地址不一样,但指向的开辟的内存空间为同一个
下面我们看看alloc到底做了什么事情,给alloc打断点,无法查看源码.

寻码

1.添加Symbolic Breakpoint ,symbolic为alloc,运行到断点位置

libobjc.A.dylib`+[NSObject alloc]:

2.在p1处添加断点,运行之后 按住control和step into,看到 objc_alloc,添加Symbolic Breakpoint,symbolic为objc_alloc,可以看到库位libobjc.A.dylib

3.在p1处添加断点,运行之后

断点进入.png

发现 objc_alloc,进入之后同2

发现其来源库,寻找苹果开源库

源码文件.png

探索

下载 objc-781

编辑成可执行程序参考
Showing Recent Messages unable to find sdk 'macosx.internal'错误 buildsetting里找到baseSDK 修改为 macOS

main函数断点进不去 除了清缓存 关闭Enable Hardened Runtime,还要在Build Phases - Compile Sources 中main调到上面

查看alloc源码

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

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

static ALWAYS_INLINE id
callAlloc(Class cls, bool checkNil, bool allocWithZone=false)
{
#if __OBJC2__
    if (slowpath(checkNil && !cls)) return nil;
    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));
}

NEVER_INLINE
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);
}



static ALWAYS_INLINE id
_class_createInstanceFromZone(Class cls, size_t extraBytes, void *zone,
                              int construct_flags = OBJECT_CONSTRUCT_NONE,
                              bool cxxConstruct = true,
                              size_t *outAllocatedSize = nil)
{
    ASSERT(cls->isRealized());

    // Read class's info bits all at once for performance
    bool hasCxxCtor = cxxConstruct && cls->hasCxxCtor();
    bool hasCxxDtor = cls->hasCxxDtor();
    bool fast = cls->canAllocNonpointer();
    size_t size;
    // 1:要开辟多少内存
    size = cls->instanceSize(extraBytes);
    if (outAllocatedSize) *outAllocatedSize = size;

    id obj;
    if (zone) {
        obj = (id)malloc_zone_calloc((malloc_zone_t *)zone, 1, size);
    } else {
        // 2;怎么去申请内存
        obj = (id)calloc(1, size);
    }
    if (slowpath(!obj)) {
        if (construct_flags & OBJECT_CONSTRUCT_CALL_BADALLOC) {
            return _objc_callBadAllocHandler(cls);
        }
        return nil;
    }

    // 3: ?
    if (!zone && fast) {
        obj->initInstanceIsa(cls, hasCxxDtor);
    } else {
        // Use raw pointer isa on the assumption that they might be
        // doing something weird with the zone or RR.
        obj->initIsa(cls);
    }

    if (fastpath(!hasCxxCtor)) {
        return obj;
    }

    construct_flags |= OBJECT_CONSTRUCT_FREE_ONFAILURE;
    return object_cxxConstructFromClass(obj, cls, construct_flags);
}

通过方法断点一个个添加,查到到底使用了什么方法,找到了_class_createInstanceFromZone来开辟内存空间,我们发现有些方法没有进入,这就是编译器优化

编译器优化.png

在这里可以调整编译速度
代码中很多的slowpath(),fastpath()就会直接跳过

开辟

// 1:要开辟多少内存
    size = cls->instanceSize(extraBytes);
 

 return align16(size + extra - FAST_CACHE_ALLOC_DELTA16);

通过16字节对齐算法,算出占用多少内存

static inline size_t align16(size_t x) {
    return (x + size_t(15)) & ~size_t(15);
}

// 2;开辟内存,返回地址指针
        obj = (id)calloc(1, size);

    // 3: 将开辟的内存和对象绑定在一块
    if (!zone && fast) {
        obj->initInstanceIsa(cls, hasCxxDtor);
    } else {
        // Use raw pointer isa on the assumption that they might be
        // doing something weird with the zone or RR.
        obj->initIsa(cls);
    }

对比

+ (id)init {
    return (id)self;
}

可以看到init返回的是对象本身,这里的init是用户提供定制化开发

+ (id)new {
    return [callAlloc(self, false/*checkNil*/) init];
}

所以new = [alloc init]

在声明一个指针变量的时候我们可以看到对象占有的为16个字节

一个变量.png

在声明两个指针变量的时候我们可以看到对象占有的为32个字节

两个变量.png

再详细的查看储存的内容

x:4gx查看内容.png
所以我们的属性来影响对象内存的大小
(前8个字节是isa)

#define FAST_DATA_MASK          0x00007ffffffffff8UL

po isa & 0x00007ffffffffff8UL 可以查看对象名字

总结

alloc 流程图.png