理解對(duì)象的指針和內(nèi)存地址的區(qū)別:
LGPerson *p1 = [LGPerson alloc];
LGPerson *p2 = [p1 init];
LGPerson *p3 = [p1 init];
LGNSLog(@"%@ - %p - %p",p1,p1,&p1);
LGNSLog(@"%@ - %p - %p",p2,p2,&p2);
LGNSLog(@"%@ - %p - %p",p3,p3,&p3);
下圖是輸出結(jié)果：分別輸出3個(gè)對(duì)象的內(nèi)容亭敢、指針地址御雕、對(duì)象地址：
注：
%p->&p1：一個(gè)是內(nèi)存地址，
%p->p1： 一個(gè)是指向內(nèi)存地址的指針
結(jié)論：通過上圖可以看出茬斧，alloc會(huì)為對(duì)象p1在內(nèi)存開辟空間庵佣，init則將p2搬素，p3的指針指向p1的所在的內(nèi)存地址，3個(gè)對(duì)象指向的是同一個(gè)內(nèi)存空間誓焦，所以其內(nèi)容和 指針地址是相同的妒潭，但是對(duì)象的內(nèi)存地址是不同的,三個(gè)對(duì)象的內(nèi)存地址偏移8個(gè)字節(jié)
準(zhǔn)備工作：
-
在opensource上找到最新的OC源碼
opensource 也可以直接在https://opensource.apple.com/tarballs上面查找最新的穩(wěn)定版本開源代碼。
源碼直通車objc4-781 源碼
如何定位底層代碼執(zhí)行流程
- 下符號(hào)斷點(diǎn)的形式直接跟流程
- 通過摁住control - step into -> 符號(hào)斷點(diǎn)查看源碼出處
- 匯編查看跟流程->符號(hào)斷點(diǎn)查看源碼出處
[alloc init]流程
其中：
核心方法中的cls->instanceSize先計(jì)算出需要的內(nèi)存空間大小->calloc向系統(tǒng)申請(qǐng)開辟內(nèi)存,返回地址指針->obj->initInstanceIsa關(guān)聯(lián)到相應(yīng)的類
- 首先根據(jù)
main函數(shù)中的LGPerson類的alloc方法進(jìn)入alloc方法的源碼實(shí)現(xiàn)（即源碼分析開始）
//alloc源碼分析-第一步
+ (id)alloc {
return _objc_rootAlloc(self);
}
- 跳轉(zhuǎn)至_objc_rootAlloc的源碼實(shí)現(xiàn)
//alloc源碼分析-第二步
id
_objc_rootAlloc(Class cls)
{
return callAlloc(cls, false/*checkNil*/, true/*allocWithZone*/);
}
- 跳轉(zhuǎn)至callAlloc的源碼實(shí)現(xiàn)
static ALWAYS_INLINE id
callAlloc(Class cls, bool checkNil, bool allocWithZone=false)// alloc 源碼 第三步
{
#if __OBJC2__ //有可用的編譯器優(yōu)化
/*
參考鏈接：http://www.reibang.com/p/536824702ab6
*/
// checkNil 為false旁振，!cls 也為false 获询，所以slowpath 為 false涨岁，假值判斷不會(huì)走到if里面，即不會(huì)返回nil
if (slowpath(checkNil && !cls)) return nil;
//判斷一個(gè)類是否有自定義的 +allocWithZone 實(shí)現(xiàn)吉嚣，沒有則走到if里面的實(shí)現(xiàn)
if (fastpath(!cls->ISA()->hasCustomAWZ())) {
return _objc_rootAllocWithZone(cls, nil);
}
#endif
// No shortcuts available. // 沒有可用的編譯器優(yōu)化
if (allocWithZone) {
return ((id(*)(id, SEL, struct _NSZone *))objc_msgSend)(cls, @selector(allocWithZone:), nil);
}
return ((id(*)(id, SEL))objc_msgSend)(cls, @selector(alloc));
}
如上所示梢薪，在calloc方法中，當(dāng)我們無法確定實(shí)現(xiàn)走到哪步時(shí)尝哆，可以通過斷點(diǎn)調(diào)試秉撇，判斷執(zhí)行走哪部分邏輯。這里是執(zhí)行到_objc_rootAllocWithZone
slowpath & fastpath
其中關(guān)于slowpath和fastpath這里需要簡要說明下秋泄，這兩個(gè)都是objc源碼中定義的宏琐馆，其定義如下
//x很可能為真， fastpath 可以簡稱為 真值判斷
#define fastpath(x) (__builtin_expect(bool(x), 1))
//x很可能為假恒序，slowpath 可以簡稱為 假值判斷
#define slowpath(x) (__builtin_expect(bool(x), 0))
其中的
__builtin_expect指令是由gcc引入的啡捶，
1、目的：編譯器可以對(duì)代碼進(jìn)行優(yōu)化奸焙，以減少指令跳轉(zhuǎn)帶來的性能下降瞎暑。即性能優(yōu)化
2、作用：允許程序員將最有可能執(zhí)行的分支告訴編譯器与帆。
3了赌、指令的寫法為：__builtin_expect(EXP, N)。表示EXP==N的概率很大玄糟。
4勿她、fastpath定義中__builtin_expect((x),1)表示x 的值為真的可能性更大；即 執(zhí)行if里面語句的機(jī)會(huì)更大
5阵翎、slowpath定義中的__builtin_expect((x),0)表示x 的值為假的可能性更大逢并。即執(zhí)行else里面語句的機(jī)會(huì)更大
6、在日常的開發(fā)中郭卫，也可以通過設(shè)置來優(yōu)化編譯器砍聊，達(dá)到性能優(yōu)化的目的，設(shè)置的路徑為：Build Setting-->Optimization Level-->Debug--> 將None改為fastest或者smallest
cls->ISA()->hasCustomAWZ()
其中fastpath中的 cls->ISA()->hasCustomAWZ() 表示判斷一個(gè)類是否有自定義的 +allocWithZone 實(shí)現(xiàn)贰军，這里通過斷點(diǎn)調(diào)試玻蝌，是沒有自定義的實(shí)現(xiàn)，所以會(huì)執(zhí)行到 if 里面的代碼词疼，即走到_objc_rootAllocWithZone
- 跳轉(zhuǎn)至_objc_rootAllocWithZone的源碼實(shí)現(xiàn)
id
_objc_rootAllocWithZone(Class cls, malloc_zone_t *zone __unused)// alloc 源碼 第四步
{
// allocWithZone under __OBJC2__ ignores the zone parameter
//zone 參數(shù)不再使用 類創(chuàng)建實(shí)例內(nèi)存空間
return _class_createInstanceFromZone(cls, 0, nil,
OBJECT_CONSTRUCT_CALL_BADALLOC);
}
- 跳轉(zhuǎn)至_class_createInstanceFromZone的源碼實(shí)現(xiàn)俯树，這部分是alloc源碼的核心操作，由下面的流程圖及源碼可知贰盗，該方法的實(shí)現(xiàn)主要分為三部分
-
cls->instanceSize：計(jì)算需要開辟的內(nèi)存空間大小 -
calloc：申請(qǐng)內(nèi)存许饿，返回地址指針 -
obj->initInstanceIsa：將類與isa關(guān)聯(lián)
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)// alloc 源碼 第五步
{
ASSERT(cls->isRealized()); //檢查是否已經(jīng)實(shí)現(xiàn)
// Read class's info bits all at once for performance
//一次性讀取類的位信息以提高性能
bool hasCxxCtor = cxxConstruct && cls->hasCxxCtor();
bool hasCxxDtor = cls->hasCxxDtor();
bool fast = cls->canAllocNonpointer();
size_t size;
//計(jì)算需要開辟的內(nèi)存大小，傳入的extraBytes 為 0
size = cls->instanceSize(extraBytes);
if (outAllocatedSize) *outAllocatedSize = size;
id obj;
if (zone) {
obj = (id)malloc_zone_calloc((malloc_zone_t *)zone, 1, size);
} else {
//申請(qǐng)內(nèi)存
obj = (id)calloc(1, size);
}
if (slowpath(!obj)) {
if (construct_flags & OBJECT_CONSTRUCT_CALL_BADALLOC) {
return _objc_callBadAllocHandler(cls);
}
return nil;
}
if (!zone && fast) {
//將 cls類 與 obj指針（即isa） 關(guān)聯(lián)
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);
}
instanceSize
cls->instanceSize：計(jì)算所需內(nèi)存大小
- 跳轉(zhuǎn)至instanceSize的源碼實(shí)現(xiàn)
size_t instanceSize(size_t extraBytes) const {
//編譯器快速計(jì)算內(nèi)存大小
if (fastpath(cache.hasFastInstanceSize(extraBytes))) {
return cache.fastInstanceSize(extraBytes);
}
// 計(jì)算類中所有屬性的大小 + 額外的字節(jié)數(shù)0
size_t size = alignedInstanceSize() + extraBytes;
// CF requires all objects be at least 16 bytes.
//如果size 小于 16舵盈，最小取16
if (size < 16) size = 16;
return size;
}
通過斷點(diǎn)調(diào)試陋率，會(huì)執(zhí)行到cache.fastInstanceSize方法球化，快速計(jì)算內(nèi)存大小
- 跳轉(zhuǎn)至fastInstanceSize的源碼實(shí)現(xiàn)，通過斷點(diǎn)調(diào)試翘贮，會(huì)執(zhí)行到align16
size_t fastInstanceSize(size_t extra) const
{
ASSERT(hasFastInstanceSize(extra));
//Gcc的內(nèi)建函數(shù) __builtin_constant_p 用于判斷一個(gè)值是否為編譯時(shí)常數(shù)赊窥，如果參數(shù)EXP 的值是常數(shù)爆惧，函數(shù)返回 1狸页，否則返回 0
if (__builtin_constant_p(extra) && extra == 0) {
return _flags & FAST_CACHE_ALLOC_MASK16;
} else {
size_t size = _flags & FAST_CACHE_ALLOC_MASK;
// remove the FAST_CACHE_ALLOC_DELTA16 that was added
// by setFastInstanceSize
//刪除由setFastInstanceSize添加的FAST_CACHE_ALLOC_DELTA16 8個(gè)字節(jié)
return align16(size + extra - FAST_CACHE_ALLOC_DELTA16);
}
}
- 跳轉(zhuǎn)至align16的源碼實(shí)現(xiàn)，這個(gè)方法是16字節(jié)對(duì)齊算法
//16字節(jié)對(duì)齊算法
static inline size_t align16(size_t x) {
return (x + size_t(15)) & ~size_t(15);
}
[字節(jié)對(duì)齊]（http://www.reibang.com/p/b06d99bfbba1）
new
在開發(fā)中扯再，初始化除了[alloc init]芍耘，還可以使用new，兩者本質(zhì)上并沒有什么區(qū)別熄阻，以下是objc中new的源碼實(shí)現(xiàn)斋竞，通過源碼可以得知，new函數(shù)中直接調(diào)用了callAlloc函數(shù)（即alloc中分析的函數(shù)）秃殉，且調(diào)用了init函數(shù)坝初，所以可以得出new 其實(shí)就等價(jià)于 [alloc init]的結(jié)論
+ (id)new {
return [callAlloc(self, false/*checkNil*/) init];
}
但是一般開發(fā)中并不建議使用new，主要是因?yàn)橛袝r(shí)會(huì)重寫init方法做一些自定義的操作钾军，用new初始化可能會(huì)無法走到自定義的部分鳄袍。
