iOS底層探究-淺談alloc,init,new

iOS中alloc與init的做用

代碼演示

如代碼所示：

Person *p1 = [Person alloc];
Person *p2 = [p1 init];
Person *p3 = [p1 init];
NSLog(@"%@ - %p",p1,&p1);
NSLog(@"%@ - %p",p1,&p2);
NSLog(@"%@ - %p",p1,&p3);
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猜想：
三次打印,p1的值是否相同？&p1,&p2,&p3是否相同？

來看下打印結果：

<Person: 0x280ebc0e0> - 0x16d965c48
<Person: 0x280ebc0e0> - 0x16d965c40
<Person: 0x280ebc0e0> - 0x16d965c38
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咱們再使用內存查看指令看下三個指針裏面存放了什麼數據：

(lldb) x/2xg 0x16d965c48
0x16d965c48: 0x0000000280ebc0e0 0x0000000102b07c70
(lldb) x/2xg 0x16d965c40
0x16d965c40: 0x0000000280ebc0e0 0x0000000280ebc0e0
(lldb) x/2xg 0x16d965c38
0x16d965c38: 0x0000000280ebc0e0 0x0000000280ebc0e0
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結論：顯而易見，p1,p2,p3 三個指針中存放的都是Person對象的內存地址，也就是說三個指針都指向了Person對象。

那麼apple底層alloc和init到底是怎樣處理的，一個類的建立須要經歷那些流程呢？

一：alloc的實現流程

以下圖所示：

**由流程圖能夠看出，alloc方法內部主要是爲對象申請開闢內存空間 **

留意下_class_createInstanceFromZone 調用的這個函數:

size_t size = cls->instanceSize(extraBytes);
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內部實現

size_t instanceSize(size_t extraBytes) {
        size_t size = alignedInstanceSize() + extraBytes;
        // CF requires all objects be at least 16 bytes.
        if (size < 16) size = 16;
        return size;
    }
uint32_t unalignedInstanceSize() {
        assert(isRealized());
        return data()->ro->instanceSize;
    }
uint32_t alignedInstanceSize() {
        return word_align(unalignedInstanceSize());
    }
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其中 word_align() 這個函數的實現比較有意思：

static inline uint32_t word_align(uint32_t x) {
    return (x + WORD_MASK) & ~WORD_MASK;
}
複製代碼

這個實現具體是什麼意思呢?
WORD_MASK 是個宏定義等於7 x想當於初始化變量所佔空間，二者相加的結果 再 & ~ WORD_MASK 也就是相加的值再抹去二進制的最後三位 （0 ~ 7的範圍） 保證最後獲得的結果是8字節對齊，不足8字節也會分配8字節的空間。

結論：
因爲父類NSObject 存在一個isa成員變量，因此開闢的時候父類isa指針的內存空間也被分配並初始化出來了,指針佔8個字節， 小於size = 16 ,最終分配的size 爲 16。

注：爲何 size < 16 的時候也要分配16個字節的內存呢？ 雖然一個對象的分配是以8字節對齊，而系統分配內存大小是以16字節對齊的，一個類對象最少佔16個字節，是爲了讓編譯器容易讀取地址（空間換時間，內存距離比較規則），且防止野指針。

二：init的實現源碼

- (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;
}
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init方法的實現則比較簡單，直接返回的alloc對象self自己，這個方法主要爲了開發人員可以在工廠設計開發的時候容易擴展（也是本文開始兩次init返回同一結果的緣由）

三：new的實現

+ (id)new {
    return [callAlloc(self, false/*checkNil*/) init];
}
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經過源碼中咱們發現，[className new]基本等同於[[className alloc] init]，其中區別在於如下兩點：

1：alloc分配內存的時候使用了zone，而new沒有使用。

zone這個方式是給對象分配內存的時候，把關聯的對象分配到一個相鄰的內存區域內，以便於調用時消耗不多的代價，提高了程序處理速度；

2：若是使用new的話，初始化方法被固定死只能調用init，不方便本身去擴展定製。

第一次寫，歡迎大牛提出意見，一塊兒交流和進步，謝謝~