OC底层原理七: malloc源码分析
在OC底层原理三：探索alloc （你好，alloc大佬 ）中我们介绍了alloc的三大核心函数：
_class_createInstanceFromZone核心方法.png
上一节我们已了解
instanceSize的计算方式。 这一节，我们深入探究calloc如何开辟空间
回顾一下我们之前的路径，打开objc4源码，进入alloc --> _objc_rootAlloc --> callAlloc --> _objc_rootAllocWithZone --> _class_createInstanceFromZone。
image.png
我们发现点击calloc进入内部，只能看到calloc声明。无法再继续前进了
image.png
怎么办？ 继续找源码！
我们观察到顶部路径栏，可以看到calloc的声明是在malloc源码中。
我们下载libmalloc源码下载最新版，接着往下走。
libmalloc 源码分析
打开libmalloc项目，新建一个HTTestTarget
image.png
切换至HTTestTarget,在main.m中加入测试代码。我们传入指定size大小为24,去模拟开辟空间
#import <Foundation/Foundation.h>
#import <malloc/malloc.h>
int main(int argc, const char * argv[]) {
@autoreleasepool {
// insert code here...
void *p = calloc(1, 24);
NSLog(@"%p", p);
}
return 0;
}
点击进入calloc:
image.png
上述的default_zone是一个默认的空间大小。 size是我们传入的空间的大小，点击进入malloc_zone_calloc:
image.png
【 源码分析能力】 观察到返回值是
ptr，所以最重要的应该是ptr的赋值
-
其中
zone->calloc的zone是上一步中的default_zone -
关键代码的目的是申请
开辟内存空间并返回一个指针地址 -
点击进入
calloc，一个个进去看。发现有声明、有联合体，但是没有下一步的路径了。
image.png
那么重点来了！！！想要继续跟进源码，可以通过以下方式：
- 在
malloc_zone_calloc中的关键代码处加断点。
image.png
- 当
程序运行至断点处时，两种方法：
- 按住
control+step into，进入calloc的源码
image.png
-
控制台可以手动调用lldb命令p zone->calloc。
-
发现
zone->calloc的源码实现在default_zone_calloc方法
image.png
-
全局搜索
default_zone_calloc方法，找到具体实现
image.png
-
这里有2步重要的操作，
创建Zone和使用真正的Zone调用alloc,在创建之前，Zone都为Null
进入runtime_default_zone
image.png
进入inline_malloc_default_zone
image.png
- 查看
malloc_zones发现为NULL,证明此时zone确实未赋值。
在完成Zone创建后，我们回到default_zone_calloc方法
image.png
打印p zone->calloc。
image.png
继续搜索nano_calloc，核心代码在886行
image.png
- 此时
p是pointer指针，如果开辟的空间小于NANO_MAX_SIZE,就走_nano_malloc_check_clear，否则，调用nanozone->helper_zone
image.png
我们一般看到
help,一般都不是主流程
进入_nano_malloc_check_clear，将error的异常判断分支折叠起来,查看主流程
image.png
-
slot_bytes是算法的盐（本质是一串字符串，提升算法的加密安全性） -
segregated_next_block就是指针开辟算法，目的是找到合适的内存并返回。
进入segregated_size_to_fit
image.png
image.png
- 如果为0，初始值就设置为16
- 否则， size加15，右移4位，再左移4位。 这就是著名的
align16对齐算法。 - 与OC底层原理三：探索alloc （你好，alloc大佬 ）里的
align16是一个意思
例如：
- size = 10时，二进制为
0000 0000 0000 1010- 15的二进制为：
0000 0000 0000 1111- size+15 = 25:
0000 0000 0001 1001- 右移4位:
0000 0000 0000 0001- 左移4位:
0000 0000 0001 0000转为10进制就是16。
其实就是16进制的进一法。
- 继续进入
segregated_next_block，这里确定是否有足够空间开辟，并返回开辟好的首地址指针，即内存指针。 - 第一次走
segregated_next_block方法，band不存在，缓存也不存在，所以会调用segregated_band_grow，开辟新的band。
image.png
image.png
好复杂，也很重要。先mark。 未完待续~~
参考链接: iOS 高级之美（六）—— malloc分析
