[TOC]
1镇防、 什么是runtime
runtime 是C活玲、C++股囊、匯編實現(xiàn)的一套API袜匿，目的是為 OC增加運行時功能
2、 關(guān)于alloc與init到底在底層做了什么
看以下打印信息
JEObject *obj = [JEObject alloc];
JEObject *obj1 = [obj init];
JEObject *obj2 = [obj init];
NSLog(@"\n obj - %p\n obj1 - %p\n obj2 - -%p",obj,obj1,obj2);
打印結(jié)果為：
obj - 0x600003218320
obj1 - 0x600003218320
obj2 - -0x600003218320
結(jié)果很奇怪,三個對象的地址都完全一樣稚疹。既然很奇怪居灯，那就 來看看源碼，直接在xcode中是看不到源碼的内狗，我們需要在opensource中去下載涉及到的源碼 ,在MacOS中的最新版本（當(dāng)前是10.14.5）
點開之后 搜索objc 得到2個搜索結(jié)果 下載objc4-xxxx(后面的代表版本號怪嫌，會隨著版本的更新而變化)
這里有一個問題，在opensource中柳沙，有如此多的源碼岩灭，如何知道 要下載objc的這份源碼呢，這里提供2種方式
方法一赂鲤、匯編：
將斷點打在 JEObject *obj = [JEObject alloc];這一行
菜單欄 -> Debug -> Debug workflow -> Always show disassembly 勾選這個選項（也就是開啟匯編模式）
程序運行起來噪径，進入斷點的時候出現(xiàn)這樣的代碼：（不同版本的Xcode柱恤，內(nèi)容會稍有區(qū)別）
在這里我們大致可以猜一下 明顯的雙引號中間的紅色文字，應(yīng)該表示的意思就是方法名熄云，當(dāng)然在這里膨更，這些可以不去理會。
這里需要重點關(guān)注callq （更老版本的Xcode 這里是 bl）
callq 表示的是調(diào)用了方法 缴允。在當(dāng)前斷點下面最近的那個callq那一行打上斷點 （也就是 objc_msgSend 或者 objc_alloc）荚守，繼續(xù)走，來到斷點時练般， 按住control鍵矗漾， 注意看框起來的部分 框起來的那個地方發(fā)生了變化
繼續(xù)點擊 step into 按鈕 就會出現(xiàn)我們需要的內(nèi)容
這樣說就拿到了
方法二： 符號斷點法
添加 符號斷點（可能很多人只添加過全局斷點敞贡，還不知道符號斷點是啥??）
步驟一：在需要探究的方法上打斷點
步驟二：當(dāng)程序運行到此斷點的時候 添加符號斷點
符號斷點添加成功之后（可能會小卡一下）讓斷點直接走（下一曲圖標(biāo)的那個）就出現(xiàn)了我們需要的內(nèi)容
有了這個結(jié)果，就可以去opensource搜索源碼了摄职。
方法三誊役、偶然發(fā)現(xiàn)，不知道是否正確
進入API的系統(tǒng)聲明谷市，就是按住command ->jump to definition,
箭頭所指即為所需要的結(jié)果蛔垢，拿這個信息去opensource搜索
??：這個地方如果是文件夾，是有源碼可找的迫悠，如果是framework 那么就是沒有源碼可看的
2.1 alloc的底層實現(xiàn)
打開源碼文件鹏漆，搜索 alloc { (系統(tǒng)的方法 一般都是在方法最后加一個空格，然后才跟上大括號)進去之后 查看具體的實現(xiàn)创泄，其經(jīng)過了2次調(diào)用 alloc -> _objc_rootAlloc -> callAlloc 在callAlloc中得到了返回實際的對象艺玲。
2.2 init的底層實現(xiàn)
同樣的方法， 搜索 init {,進去之后 只調(diào)用了一個方法 init -> _objc_rootInit 在 rootInit方法中 只做了一件事情鞠抑， 就是 retrun obj饭聚。
到了這里 就知道了 為何上面 alloc之后 2次init 打印的地址都是一樣的了。
2.3 new的底層實現(xiàn)
既然都已經(jīng)進來了搁拙，那我們就來驗證另外一個問題 new秒梳，我們經(jīng)常說 new方法 其實就相當(dāng)于是 alloc init，那么我們進入源碼看看他們之間究竟是否有差別感混，
同樣的方法， 搜索 new { 進入之后 查看實現(xiàn) 里面只有一次方法的實現(xiàn)
在new方法里面就是調(diào)用alloc的實現(xiàn)（callAlloc）后 進行了init操作礼烈，由此可見弧满，[Class new] 完全等價于 [[Class alloc] init]
問題來了
上面說，init沒有任何操作此熬， 由此引出另外一個問題：既然init沒有做任何操作庭呜，為何還要有init這個步驟滑进？
要想回答這個問題，先想想募谎，init是在什么時候會用到扶关？
重寫方法的時候！ 在初始化一個類的時候数冬，如果這個類的參數(shù)需要默認的值节槐， 一般我們都會選擇在 init方法中初始化這個值（比如封裝一個倒計時按鈕，一般都會在init中初始化 time = 60）拐纱。
父類不實現(xiàn)铜异，交給子類根據(jù)需求去實現(xiàn)，
3 LLVM（編譯器）
1秸架、 補充 sieof（）知識
sizeof() 是獲取類型的大小
| 32位系統(tǒng) | 64位系統(tǒng) | |
|---|---|---|
| BOOL | 1 | 1 |
| char | 1 | 1 |
| short | 2 | 2 |
| float | 4 | 4 |
| CGFloat | 8 | 8 |
| int | 4 | 4 |
| long | 4 | 8 |
| double | 8 | 8 |
| long long | 8 | 8 |
void *(指針) |
4 | 8 |
結(jié)構(gòu)體指針（struct */Class） |
4 | 8 |
| 結(jié)構(gòu)體 | 最大屬性內(nèi)存的倍數(shù) 詳細算法參考 | 同32位 |
結(jié)構(gòu)體的sizeof（） 長度 用
補揍庄、偏、長的方式 是一個很好理解和計算的方法
- 舉例1---簡單型結(jié)構(gòu)體:
struct JEObject_IMPL {
NSString *x; // 補0 偏0 長8
int a; // 補0 偏8 長12
char y; // 補0 偏12 長13
char t; // 補0 偏13 長14 14不是8(最長是NSString * 的8位)的倍數(shù) 內(nèi)存對齊為16
};
- 舉例2---復(fù)合型結(jié)構(gòu)體:
struct JETemp_IMPL {
NSString *a; // 補0 偏0 長8
int b; // 補0 偏8 長12 12不是8的倍數(shù) 內(nèi)存對齊為16
};
struct JEObject_IMPL {
struct JETemp_IMPL x; // 補0 偏0 長16
char y; // 補0 偏16 長17
char t; // 補0 偏17 長18
CGSize z; // 補6 偏24 長40 40是8(最長是JETemp_IMPL中NSString * 的8位)的倍數(shù)
// 這里為什么是補6 东抹？ 因為CGSize是結(jié)構(gòu)體蚂子，里面最長位是8 按照8的倍數(shù)來補齊
};
如果使用 sizeof（obj） 得到的實際只是 指針的大小 也就是 4/8
想要知道實際上obj的內(nèi)存酝枢，繼續(xù)下面的問題講解
2卡睦、 malloc_size() ——sizeof() —— class_getInstanceSize()
定義這樣一個對象JEObject
@interface JEObject : NSObject {
@public
int _age;
int _height;
NSString *_name;
}
@end
JEObject *obj = [JEObject alloc];
NSLog(@"%zu",class_getInstanceSize([obj class]));
NSLog(@"%lu",sizeof(obj));
注意和sizeof（）的區(qū)別
問題：創(chuàng)建一個JEObject
- 對象內(nèi)存占多少？
- 系統(tǒng)為其分配了多少內(nèi)存
這里涉及到對象的本質(zhì)犹赖，
NSobject的本質(zhì)就是一個包含一個指針(這個指針是指向結(jié)構(gòu)體的指針)的結(jié)構(gòu)體
可以通過一個命令將OC代碼轉(zhuǎn)成C
cd 到待轉(zhuǎn)換文件的路徑
xcrun -sdk iphoneos clang -arch arm64 -rewrite-objc JEObject.m -o out.cpp
//命令解釋：最后的 JEObject.m 是待轉(zhuǎn)換文件的文件名试浙， out.cpp 是輸出文件的文件名
// 最后得到一個 out.cpp 的文件
在out.cpp中可以搜索JEObject_IMPL就能看到其具體結(jié)構(gòu)
//NSObject
struct NSObject_IMPL {
Class isa;
// typedef struct objc_class *Class; ---> 指向結(jié)構(gòu)體的指針
};
struct JEObject_IMPL {
struct NSObject_IMPL NSObject_IVARS;
int _age;
int _height;
NSString *_name;
};
有3個函數(shù)是獲取大小的董瞻，但是具體表示的意義不一樣
malloc_size()
Returns size of given ptr
系統(tǒng)為其分配的內(nèi)存大小
sizeof()
獲取對象所占內(nèi)存大小
這是一個運算符 而不是方法，在編譯的時候就是一個確定的數(shù)據(jù)
class_getInstanceSize()
Returns the size of instances of a class
獲取類的實例對象的成員變量所占用的大小
alloc的關(guān)鍵步驟：
其中 instanceSize（）方法的代碼
size_t instanceSize(size_t extraBytes) {
size_t size = alignedInstanceSize() + extraBytes; // 8位對齊
// CF requires all objects be at least 16 bytes.
if (size < 16) size = 16;
return size;
}
內(nèi)存對齊的算法：
static inline uint32_t word_align(uint32_t x) {
return (x + WORD_MASK) & ~WORD_MASK;
// 相當(dāng)于 (x + 7) >> 3 << 3;
/* 8字節(jié)對具體算法 田巴，同理可得 16字節(jié)對其
詳細步驟
（8 + 7） & ~7
二字節(jié)方式表述：
15: 0000 1111
7： 0000 0111
~7: 1111 1000 （取反）
~7 & 15 0000 1000 （相同為1 否則為0）
最后得到的就是 0000 1000 也就是8
‘|’ 運算 有1得1 否則為0
*/
}
3钠糊、類所占內(nèi)存的大小
對于類所占用的內(nèi)存要分情況來看，上面提到過壹哺，類的本質(zhì)是結(jié)構(gòu)體抄伍，那么類所占用的內(nèi)存大小 就是這個結(jié)構(gòu)體的內(nèi)存大小,編譯之后具體是怎樣的結(jié)構(gòu)體，要看具體是用什么方式聲明的屬性
1管宵、 內(nèi)部類的方式
@interface JEObject ()
{
int _age;
NSString *_name;
int _height;
}
@end
??對于這種方式截珍，其轉(zhuǎn)換為C代碼之后（前面有提到OC轉(zhuǎn)C的命令）變量的順序不變，在最前面加上了isa指針箩朴，所以用補岗喉、偏、長的方法來計算這個JEObject的 class_getInstanceSize()為32 malloc_size()為32
2炸庞、用@property的方式聲明屬性
@interface JEObject ()
@property (nonatomic, assign) int age;
@property (nonatomic, copy) NSString *name;
@property (nonatomic, assign) int height;
@end
??對于這種方式钱床，其轉(zhuǎn)換為C代碼之后（前面有提到OC轉(zhuǎn)C的命令）變量的順序發(fā)生了變化（最前面的加上isa指針之后，<以最優(yōu)的內(nèi)存方式埠居？> 查牌、< 以單個屬性從小到大的方式事期？>），所以用補纸颜、偏兽泣、長的方法來計算這個JEObject的 class_getInstanceSize()為24 malloc_size()為32
具體轉(zhuǎn)換的結(jié)果如下??：
struct JEObject_IMPL {
struct NSObject_IMPL NSObject_IVARS;
int _age;
int _height;
NSString *_name;
};
3、既有內(nèi)部類胁孙、又有修飾符唠倦、還有.m聲明
JEObject.h
@interface JEObject : NSObject
{
NSString *_strb;
NSString *_stra;
NSString *_stringc;
}
@property (nonatomic, strong) NSString *b;
@property (nonatomic, assign) NSString *a;
@property (nonatomic, assign) char c;
@end
JEObject.m
@interface JEObject ()
{
NSInteger intIn;
}
@property (nonatomic, assign) char cIn;
@end
@implementation JEObject
@end
??對于這種方式，其轉(zhuǎn)換為C代碼之后變量的順序發(fā)生了變化（最前面的加上isa指針之后浊洞，.h中的內(nèi)部類中的屬性先排在前面牵敷，再排.m中的內(nèi)部類屬性，再將.h法希、.m 中的修飾符屬性按照最優(yōu)的方式排列
具體轉(zhuǎn)換的結(jié)果如下??：
struct JEObject_IMPL {
struct NSObject_IMPL NSObject_IVARS;
NSString *_strb;
NSString *_stra;
NSString *_stringc;
NSInteger intIn;
char _c;
char _cIn;
NSString * _Nonnull _b;
NSString * _Nonnull _a;
};
//class_getInstanceSize
//malloc_size 用法
// class_getInstanceSize(Class _Nullable cls) 參數(shù)是Class
size_t size = class_getInstanceSize([p class]);
//malloc_size(const void *ptr); 參數(shù)是指針 不過需要橋接 可以根據(jù)報錯信息 自動Fix
size_t t1 = malloc_size((__bridge const void *)(p));
總結(jié)：
malloc_size()與class_getInstanceSize() 區(qū)別
文字理解：
malloc_size() 系統(tǒng)創(chuàng)建時 系統(tǒng)為對象分配了多少內(nèi)存枷餐，
class_getInstanceSize() 對象實際利用了多少內(nèi)存
代碼層次的理解：
malloc_size （） 可以認為是在 class_getInstanceSize() 之后 進行了一次16位內(nèi)存對齊
