001-OC对象原理探究 - alloc

##引言作为一个iOS开发，alloc init 在日常开发中应该是出现频率最高的了。只是你真的了解alloc运行原理了么？本文就OC对象原理进行探究。

##示例

QLPerson *person1 = [QLPerson alloc] ;QLPerson *person2 = [person1 init];QLPerson *person3 = [person1 init];NSLog(@"%@--%p---%p",person1,person1,&person1);NSLog(@"%@--%p---%p",person2,person2,&person2);NSLog(@"%@--%p---%p",person3,person3,&person3);

请问打印的结果是什么？

<QLPerson: 0x600000a38390>--0x600000a38390---0x7ffeee8ffcf8<QLPerson: 0x600000a38390>--0x600000a38390---0x7ffeee8ffcf0<QLPerson: 0x600000a38390>--0x600000a38390---0x7ffeee8ffce8

打印结果可以看到：三者打印的结果只有&person1，&person2，&person3是不一样的，为连续的三个地址，其余打印地址均为0x600000a38390 ，为什么会出现这种情况？下面我们来探究其原理流程。

##探究方法####方法一添加断点：QLPerson *person1 = [QLPerson alloc] ;在xcode断点环境下，按住control键，鼠标点击向下箭头step into instruction进入底层1、来到objc_alloc2、继续点击箭头，来到libobjc.A.dylib objc_alloc3、_objc_rootAllocWithZone

####方法二通过汇编，找到符号显示汇编：Xcode-->Debug-->Debug Workflow-->Always Show Disassembly

在汇编中可以看到symbol stub for: objc_alloc，按住control键，点击向下箭头，进入到objc_alloc中，重复方法一的步骤，不再赘述。####方法三添加符号断点：objc_alloc,_objc_rootAllocWithZone

以上三种方法为探究alloc的思路过程，接下来我们将苹果提供的源码来探究alloc的流程，通过源码调试来达到目的。首先将objc源码可以在Apple source获取编译流程较为麻烦，请参考Cooci大神的编译过程。完成以上步骤后，我们开始探究alloc流程：1、在objc编译成功的源码工程中，添加测试target，在main.m中代码如下：

int main(int argc, const char * argv[]) {    @autoreleasepool {                QLPerson *person1 = [QLPerson alloc];//        QLPerson *person2 = [person1 init];//        QLPerson *person3 = [person1 init];        //        NSLog(@"%@--%p---%p",person1,person1,&person1);//        NSLog(@"%@--%p---%p",person2,person2,&person2);//        NSLog(@"%@--%p---%p",person3,person3,&person3);        NSLog(@"%@",person1);        }    return 0;}

操作流程如下：command + 左键进入NSObject.mm，调用源码如下：

+ (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));}

选择进入objc-runtime-new.mm

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;    size = cls->instanceSize(extraBytes);    if (outAllocatedSize) *outAllocatedSize = size;    id obj;    if (zone) {        obj = (id)malloc_zone_calloc((malloc_zone_t *)zone, 1, size);    } else {        obj = (id)calloc(1, size);    }    if (slowpath(!obj)) {        if (construct_flags & OBJECT_CONSTRUCT_CALL_BADALLOC) {            return _objc_callBadAllocHandler(cls);        }        return nil;    }    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);}

在以上源码中添加断点后，调试过程我总结成了一张图：

文字流程：+ alloc --_objc_rootAlloc --callAlloc --_objc_rootAllocWithZone --_class_createInstanceFromZone (核心实现，在方法中，完成对象大小计算，对齐，开辟，关联)

##总结：本文为oc对象的初步探究，仅提到oc对象alloc的流程，init过程将在下一章讲述。如有不同意见，请留言。