iOS底层探索 --- OC对象原理（中）
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我们在上一篇文章中分析了
alloc的流程，后来发现其中有一些细节没有讲清楚，这里我们再来探索一下我们之前没有探索到的地方。
这一片文章将为大家介绍一下内容：
1、alloc内容补充
2、内存对齐原则
3、结构体内存对齐练习
4、一些控制台打印小技巧
1、 alloc内容补充
1.1、 上一篇内容回顾
我们在iOS底层探索 --- OC对象原理（上）中创建了一个Person对象，并且撰写了这样一段代码：
Person *p = [Person alloc];
我们在探索源码的时候，进入的是_objc_rootAlloc：
// Base class implementation of +alloc. cls is not nil.
// Calls [cls allocWithZone:nil].
id
_objc_rootAlloc(Class cls)
{
return callAlloc(cls, false/*checkNil*/, true/*allocWithZone*/);
}
这是我们正常的源码探索流程，并没有什么错。
1.2、 问题的发现
依然是这个地方下断点：
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通过汇编代码，我发现一个问题：
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大家看到没，马上要进入的是
objc_alloc，并不是_objc_rootAlloc。
这就奇怪了，按理说进入的应该是_objc_rootAlloc才对。
1.3、源码继续探索
既然动态调试的时候，汇编代码告诉我们首先进入的是objc_alloc，那我们就在源码中搜寻一下objc_alloc。（cmd + shift + O）
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那我们就在objc_alloc和_objc_rootAlloc同时打上断点，运行看一下，哪个断点先来。(注意，测试之前先clean，避免缓存造成影响)
这里有一点，大家要注意，两个方法都会调用
callAlloc，但是传入的参数不同：/******** _objc_rootAlloc ********/ id _objc_rootAlloc(Class cls) { return callAlloc(cls, false/*checkNil*/, true/*allocWithZone*/); } /******** objc_alloc ********/ // Calls [cls alloc]. id objc_alloc(Class cls) { return callAlloc(cls, true/*checkNil*/, false/*allocWithZone*/); }
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可以看到首先进入的是
objc_alloc。记下来进入callAlloc，在该方法中打上断点：
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继续运行，你会发现，它会跳过所有
if判断，进入到最后一行，objc_msgSend:
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接下来才会进入我们在iOS底层探索 --- OC对象原理（上）中探索的流程。
虽然动态调试的时候，流程确实是这样的；但是问题就来了，这个流程不符合我们的尝试，因为alloc函数里面是_objc_rootAlloc，可是什么时候变成了objc_alloc呢？
这个给我的第一印象是，是不是苹果在某个地方进行了方法交换？或者是HOOK？
有了这个想法，那接下来就是去源码里面寻找了。于是我找到了这个：
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继续跟进，发现是在_read_images里面调用的：
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那么我们就对
_read_images进行搜索，在其被调用的地方，埋下断点，然后运行工程，然后发现了一些熟悉的内容：
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看到没，这是
dyld的加载，也就是说，在dyld加载的时候，工程就对alloc进行了替换，其IMP指向了objc_alloc；在执行完objc_alloc之后，走的是消息发送流程objc_msgSend。对这一块不太了解的同学，可以查阅：
iOS底层探索 --- dyld加载流程
iOS底层探索 ---Runtime（一）--- 基础知识
总结起来就是：
alloc在执行的时候，会先走一个特殊流程(objc_alloc)，然后通过消息发送，进入普通的alloc流程。这里主要是因为，
alloc是对内存的操作，苹果对于这样的操作要做一定的管控。
2、内存对齐原则
- 数据成员对齐规则：结构体(struct)(或联合(
union))的成员，第一个数据成员放在offset为0的地方，以后每个数据成员存储的起始位置要从该成员大小（当前成员）或者成员的子成员大小（只要该成员有子成员，比如说数组，结构体等）的整数倍开始。（比如：int为4字节，则要从4的整数倍地址开始存储。） -
结构体作为成员：如果一个结构体里面有某些结构体成员，则结构体成员要从其内部最大元素大小的整数倍地址开始存储。（比如：
struct a里面存有struct b，b里面有char，int，double等元素，那么b应该从8的整数倍开始存储。） - 收尾工作：结构体的总大小，也就是
sizeof的结果，必须是其内部最大成员的整数倍，不足的要补齐。
| C | OC | 32位 | 64位 |
|---|---|---|---|
| bool | BOOL(64位) | 1 | 1 |
| signed char | (__signed char)int8_t、BOOL(32位) | 1 | 1 |
| unsigned char | Boolean | 1 | 1 |
| short | Int16_t | 2 | 2 |
| unsigned short | unichar | 2 | 2 |
| int int32_t | NSInteger(32位)、boolean_t(32位) | 4 | 4 |
| unsigned int | boolean_t(64位)、NSUInteger(32位) | 4 | 4 |
| long | NSInteger(64位) | 4 | 8 |
| unsigned long | NSUInteger(64位) | 4 | 8 |
| long long | int64_t | 8 | 8 |
| float | CGFloat(32位) | 4 | 4 |
| double | CGFloat(64位) | 8 | 8 |
3、结构体内存对齐练习
- 练习题(1):
struct JaxStruct1 {
double a; // 8 [0 7]
char b; // 1 [8]
int c; // 4 (9 10 11 [12 13 14 15]
short d; // 2 [16 17] 24
}struct1;
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- 练习题(2):
struct JaxStruct2 {
double a; // 8 [0 7]
int b; // 4 [8 9 10 11]
char c; // 1 [12]
short d; // 2 (13 [14 15] 16
}struct2;
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- 练习题(3):
struct JaxStruct3 {
double a; // 8 [0 7]
int b; // 4 [8 9 10 11]
char c; // 1 [12]
short d; // 2 (13 [14 15]
int e; // 4 [16 17 18 19]
struct JaxStruct1 str; // 24 (20 21 22 23 [sizeof(struct1)]
}struct3;
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4、一些控制台打印小技巧
我们在Xcode使用控制台打印一些数据的时候，有使用过这样一种形式的：
4.1、打印对象内存数据
x/nuf <address>
-
n：表示要显示的内存单元的个数。
-
u：表示一个地址单位的长度：-
b：表示单字节 -
h：表示双字节 -
w：表示四字节 -
g：表示八字节
-
-
f：表示显示方式，可取如下值：-
x：按十六进制格式显示变量 -
d：按十进制格式显示变量 -
u：按十进制格式显示无符号整形 -
o：按八进制格式显示变量 -
t：按二进制格式显示变量 -
a：按十六进制格式显示变量 -
i：指令地址格式 -
c：按字符格式显示变量 -
f：按浮点数格式显示变量
-
- 一般来讲，省略
f，默认的是16进制：
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4.2、打印对象成员变量
- 如果成员变量是
NSString，或者Int等类型，使用po执行就可以打印：
$ po <address>
- 如果想要打印出浮点数，可以这样打印：
$ p/f <address>
或者
$ e -f f -- <address>
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