[[NSObject alloc] init]兩段式構(gòu)造

1、對象分配,方法有alloc和allocWithZone:

流程圖：

alloc方法流程.png

經(jīng)過上面的一系列判斷，過程最終是_class_createInstanceFromZone函數(shù)

static __attribute__((always_inline)) 
id
_class_createInstanceFromZone(Class cls, size_t extraBytes, void *zone, 
                              bool cxxConstruct = true, 
                              size_t *outAllocatedSize = nil)
{
    if (!cls) return nil;

    assert(cls->isRealized());

    bool hasCxxCtor = cls->hasCxxCtor();// 判斷當前class或者superclass 是否有.cxx_construct構(gòu)造方法的實現(xiàn)
    bool hasCxxDtor = cls->hasCxxDtor();// 判斷判斷當前class或者superclass 是否有.cxx_destruct析構(gòu)方法的實現(xiàn)
    bool fast = cls->canAllocNonpointer();// 是對 isa 的類型的區(qū)分，如果一個類和它父類的實例不能使用isa_t 類型的 isa 的話，fast 就為 false，但是在 Objective-C 2.0 中，大部分類都是支持的

    // 獲得分配的內(nèi)存的大小
    size_t size = cls->instanceSize(extraBytes);
    if (outAllocatedSize) *outAllocatedSize = size;

    id obj;
    if (!zone  &&  fast) {
        obj = (id)calloc(1, size); // 分配內(nèi)存空間，calloc( )函數(shù)會默認的把申請出來的空間初始化為0或者nil
        if (!obj) return nil;
        obj->initInstanceIsa(cls, hasCxxDtor); // 初始化Isa指針
    } 
    else {
        if (zone) {
            obj = (id)malloc_zone_calloc ((malloc_zone_t *)zone, 1, size);
        } else {
            obj = (id)calloc(1, size);
        }
        if (!obj) return nil;

        // Use raw pointer isa on the assumption that they might be 
        // doing something weird with the zone or RR.
        obj->initIsa(cls); // 初始化Isa指針
    }

    if (cxxConstruct && hasCxxCtor) {
        obj = _objc_constructOrFree(obj, cls);
    }

    return obj;
}

inline void 
objc_object::initInstanceIsa(Class cls, bool hasCxxDtor)
{
    initIsa(cls, true, hasCxxDtor);
}

inline void 
objc_object::initIsa(Class cls, bool nonpointer, bool hasCxxDtor) 
{ 
    if (!nonpointer) {
        isa.cls = cls;
    } else {
        isa_t newisa(0);
        newisa.bits = ISA_MAGIC_VALUE;
        newisa.has_cxx_dtor = hasCxxDtor;
        newisa.shiftcls = (uintptr_t)cls >> 3;
        isa = newisa;
    }
}

initIsa解析

1、newisa.bits = ISA_MAGIC_VALUE;
從ISA_MAGIC_VALUE的定義中可以看到這個字段初始化了兩個部分，一個是magic字段(6位:111011)，一個是nonpointer字段(1位:1)，magic字段用于校驗，nonpointer之前已經(jīng)詳細分析過了。

2、newisa.has_cxx_dtor = hasCxxDtor;
這個字段存儲類是否有c++析構(gòu)器。

3、newisa.shiftcls = (uintptr_t)cls >> 3;
將cls右移3位存到shiftcls中，從isa_t的結(jié)構(gòu)體中也可以看到低3位都是用來存儲其他信息的，既然可以右移三位，那就代表類地址的低三位全部都是0，否則就出錯了，補0的作用應(yīng)該是為了字節(jié)對齊。

uintptr_t nonpointer        : 1;  // 0 表示普通的 isa 指針，1 表示使用優(yōu)化，存儲引用計數(shù)
uintptr_t has_assoc         : 1;  // 表示該對象是否包含 associated object，如果沒有，則析構(gòu)時會更快
uintptr_t has_cxx_dtor      : 1;  // 表示該對象是否有 C++ 或 ARC 的析構(gòu)函數(shù)，如果沒有，則析構(gòu)時更快
uintptr_t shiftcls          : 33; // 類的指針
uintptr_t magic             : 6;  // 固定值為 0xd2，用于在調(diào)試時分辨對象是否未完成初始化。
uintptr_t weakly_referenced : 1;  // 表示該對象是否有過 weak 對象，如果沒有，則析構(gòu)時更快
uintptr_t deallocating      : 1;  // 表示該對象是否正在析構(gòu)
uintptr_t has_sidetable_rc  : 1;  // 表示該對象的引用計數(shù)值是否過大無法存儲在 isa 指針
uintptr_t extra_rc          : 19; // 存儲引用計數(shù)值減一后的結(jié)果

isa結(jié)構(gòu)

當我們通過 alloc 或 allocWithZone 方法創(chuàng)建對象時做以下 3 件事：

1、分配內(nèi)存，會遍歷該對象所有的成員變量，通過成員變量的類型來計算所需占用的內(nèi)存
2、將該新對象的引用計數(shù) (Retain Count) 設(shè)置成 1。
3、將該新對象的 isa 成員變量指向它的類對象。
4、將該新對象的所有其它成員變量的值設(shè)置成零。（根據(jù)成員變量類型，零有可能是指 nil 或 Nil 或 0.0）

2、對象初始化，init

- (id)init {
    return _objc_rootInit(self);
}

id
_objc_rootInit(id obj)
{
    // In practice, it will be hard to rely on this function.
    // Many classes do not properly chain -init calls.
    return obj;
}

_objc_rootInit 函數(shù)直接就將 obj 返回了，所以 -init 方法其實什么都沒有做。

但是開發(fā)者留下的注釋非常值得玩味，說到很多類沒有使用 [super init]，所以這個函數(shù)非?？坎蛔。ê芸赡懿槐徽{(diào)用）。看起來應(yīng)該是個歷史遺留問題，從上面對 +alloc 的分析也能看出，+alloc 把所有的工作都做完了（初始化了 isa，我個人認為理論上初始化 isa 應(yīng)該是 -init 的工作）。

3、new方法

new實際上是集alloc和init于一身，它創(chuàng)建了對象并初始化了對象。它的實現(xiàn)如下：

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

// 可以這么理解
+ (instancetype)new {
  return [[self alloc] init];
}

參考：
談ObjC對象的兩段構(gòu)造模式
Objc 對象的今生今世