本文主要探索alloc的底層實現(xiàn)原理

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首先我們有一個疑問，那就是alloc是如何創(chuàng)建對象，開辟內(nèi)存，并且將對象與內(nèi)存關(guān)聯(lián)起來的呢？我們帶著這些問題打開源碼來一探究竟。

• 1.首先根據(jù)main函數(shù)中的LGPerson類的alloc方法進入alloc方法的源碼實現(xiàn)（即源碼分析開始）
  
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  2.跳轉(zhuǎn)至_objc_rootAlloc底層實現(xiàn)
  
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3.跳轉(zhuǎn)至callAlloc

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4.接下來流程會走到callAlloc的具體實現(xiàn)

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5.進入_class_createInstanceFromZone源碼

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這里展示了三個重點方法:
1.cls->instanceSize計算內(nèi)存大小
2.calloc開辟內(nèi)存方式
3.obj->initInstanceIsa isa與類綁定在一起

由此可得出alloc的流程圖如下

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問題一：系統(tǒng)是如何計算內(nèi)存空間大小的，即instanceSize的源碼流程

• 跳轉(zhuǎn)到instanceSize源碼實現(xiàn)如下圖，流程接下來會走進下圖標識處
  

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• 跳轉(zhuǎn)至函數(shù)fastInstanceSize的源碼實現(xiàn)如圖
  

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• align16源碼實現(xiàn)
  

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• align16算法解讀如下圖：其中x為一個對象，所占內(nèi)存8字節(jié)
  

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此算法說明：由此圖看出，與上之后后四位全部抹零了，也就是說保留了16的倍數(shù)，16以下全部抹零。由此得出結(jié)論，此算法的目的就是16字節(jié)對齊。

為什么要16字節(jié)對齊？

• 內(nèi)存對齊是在計算機中排列數(shù)據(jù)、訪問數(shù)據(jù)的一種格式，簡單來說就是前面的地址必須是后面的地址正數(shù)倍，不是就補齊，系統(tǒng)在讀取內(nèi)存的時候，不會隨時改變自己讀取的長度，這么做的目的是為了節(jié)約性能，方便讀取。
• 首先我們知道任何對象都具備一個isa 的屬性(isa是一個結(jié)構(gòu)體指針占8字節(jié)) ，假設(shè)一個對象沒有屬性，沒有內(nèi)存的情況下，就已經(jīng)占了8字節(jié)，如果按照8字節(jié)對齊方式進行存儲時會發(fā)現(xiàn)對象是一個挨著一個的，前一個對象挨著后一個對象isa，這樣就容易導(dǎo)致一些訪問錯誤、野指針的問題出現(xiàn)。為了使整個內(nèi)存更加安全，所以預(yù)留了一些位置。
  到此我們了解了alloc的源碼實現(xiàn)，那么init又做了什么呢？

init原理

• 查看init源碼實現(xiàn)

  
  
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說明init只返回了self，什么也沒有做，那么 init 有什么作用呢？
這里是利用了工廠設(shè)計模式， init 的作用是方便子類自定義重寫，預(yù)留自定義內(nèi)容的接口，給子類自由發(fā)揮的空間。比如array和普通的一個對象，初始化之后，所具有的東西是不一樣的，根據(jù)用戶的需要，可以定制化開發(fā)。給開發(fā)人員提供一個構(gòu)造方法的入口。

new

• 進入new的源碼實現(xiàn)可看到如下圖：

  
  
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new是callAlloc 和 init的結(jié)合，等同于[alloc init]，如果子類不想自定義重寫的話，直接可以用new進行初始化開辟內(nèi)存。