接上篇：編譯過程補(bǔ)充

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網(wǎng)上找到一張圖片：

Swift 編譯過程

具體命令：

-dump—parse --> -dump—ast --> -emit-silgen --> -emit-sil --> -emit-ir

Swift 對(duì)象創(chuàng)建過程 —— allocating_init()

創(chuàng)建一個(gè)swift對(duì)象會(huì)調(diào)用類的__allocating_init()方法秆乳，然后調(diào)用私有方法_swift_allocObject_()方法

這個(gè)方法實(shí)現(xiàn)在 HeapObject.cpp 中：

static HeapObject *_swift_allocObject_(HeapMetadata const *metadata,
                                       size_t requiredSize,
                                       size_t requiredAlignmentMask) {
  assert(isAlignmentMask(requiredAlignmentMask));
  auto object = reinterpret_cast<HeapObject *>(
      swift_slowAlloc(requiredSize, requiredAlignmentMask));

  // NOTE: this relies on the C++17 guaranteed semantics of no null-pointer
  // check on the placement new allocator which we have observed on Windows,
  // Linux, and macOS.
  new (object) HeapObject(metadata);

  // If leak tracking is enabled, start tracking this object.
  SWIFT_LEAKS_START_TRACKING_OBJECT(object);

  SWIFT_RT_TRACK_INVOCATION(object, swift_allocObject);
  return object;
}

swift_slowAlloc()

首先使用 assert 檢查了傳遞的參數(shù)的內(nèi)存對(duì)齊規(guī)范养交，然后調(diào)用了 swift_slowAlloc(requiredSize, requiredAlignmentMask)围小，方法如下绍哎，在Heap.cpp中

void *swift::swift_slowAlloc(size_t size, size_t alignMask) {
  void *p;
  // This check also forces "default" alignment to use AlignedAlloc.
  if (alignMask <= MALLOC_ALIGN_MASK) {
#if defined(__APPLE__)
    p = malloc_zone_malloc(DEFAULT_ZONE(), size);
#else
    p = malloc(size);
#endif
  } else {
    size_t alignment = (alignMask == ~(size_t(0)))
                           ? _swift_MinAllocationAlignment
                           : alignMask + 1;
    p = AlignedAlloc(size, alignment);
  }
  if (!p) swift::crash("Could not allocate memory.");
  return p;
}

這里看到了熟悉的 malloc(size)，OC也是調(diào)用的這個(gè)碉碉。

HeapObject

然后回到_swift_allocObject_()方法边苹，繼續(xù)調(diào)用了

  new (object) HeapObject(metadata);

使用入?yún)?metadata 調(diào)用 HeapObject 的初始化方法，創(chuàng)建了一個(gè) HeapObject杜顺。

HeapObject 是一個(gè)結(jié)構(gòu)體财搁，聲明在 HeapObject.h 文件中

/// The Swift heap-object header.
/// This must match RefCountedStructTy in IRGen.
struct HeapObject {
  /// This is always a valid pointer to a metadata object.
  HeapMetadata const *metadata;

  SWIFT_HEAPOBJECT_NON_OBJC_MEMBERS;

#ifndef __swift__
  HeapObject() = default;

// 初始化函數(shù)
  // Initialize a HeapObject header as appropriate for a newly-allocated object.
  constexpr HeapObject(HeapMetadata const *newMetadata) 
    : metadata(newMetadata)
    , refCounts(InlineRefCounts::Initialized)
  { }
  
  // Initialize a HeapObject header for an immortal object
  constexpr HeapObject(HeapMetadata const *newMetadata,
                       InlineRefCounts::Immortal_t immortal)
  : metadata(newMetadata)
  , refCounts(InlineRefCounts::Immortal)
  { }

#ifndef NDEBUG
  void dump() const LLVM_ATTRIBUTE_USED;
#endif

#endif // __swift__
};

可以看到成員變量：

1. metadata指針
2. SWIFT_HEAPOBJECT_NON_OBJC_MEMBERS

所以一個(gè) HeapObject 對(duì)象什么屬性都不聲明，就默認(rèn)占用16字節(jié)的大小躬络。

Swift 對(duì)象是一個(gè) HeapObject尖奔，默認(rèn)占用16字節(jié)。
OC 對(duì)象是一個(gè)結(jié)構(gòu)體 objc_object，默認(rèn)只有 isa 指針提茁，占用8字節(jié)淹禾。

isa指針具體解釋如下圖，更多詳情參考 footnote 第一個(gè)鏈接茴扁。

-w600

類結(jié)構(gòu)

上面創(chuàng)建實(shí)例對(duì)象的方法有一個(gè)入?yún)⒘宀恚凶鰉etadata，也叫元數(shù)據(jù)峭火，這個(gè)就好像OC的class一樣毁习，類是創(chuàng)建實(shí)例對(duì)象的模板，就是這個(gè)metadata卖丸。

HeapMetadata const *metadata;

點(diǎn)擊可以查看到 HeapMetadata 的定義：

using HeapMetadata = TargetHeapMetadata<InProcess>;

TargetHeapMetadata<InProcess> 類型的別名纺且，繼續(xù)看到 TargetHeapMetadata 結(jié)構(gòu)體的定義：

struct TargetHeapMetadata : TargetMetadata<Runtime> {
  using HeaderType = TargetHeapMetadataHeader<Runtime>;

  TargetHeapMetadata() = default;
  constexpr TargetHeapMetadata(MetadataKind kind)
    : TargetMetadata<Runtime>(kind) {}
#if SWIFT_OBJC_INTEROP
  constexpr TargetHeapMetadata(TargetAnyClassMetadata<Runtime> *isa)
    : TargetMetadata<Runtime>(isa) {}
#endif
};

TargetHeapMetadata 繼承自 TargetMetadata。

class的類型其實(shí)是TargetMetadata的 kind 傳入 class 的 kind坯苹，具體的類是TargetAnyCkassMetadata隆檀，這里不是特別確定，但是看到這個(gè)類確實(shí)是如此的粹湃。

類相關(guān)的繼承關(guān)系是這樣的：

TargetClassMetadata → TargetAnyClassMetadata → TargetHeapMetadata → TargetMetadata<Runtime>

UML

image

如果 swift 的類繼承了 OC 的類恐仑，那么這個(gè) kind 就會(huì)指向 objc_class。

如上圖为鳄，OC class 結(jié)構(gòu)為：objc_class → objc_object裳仆。

objc_class 結(jié)構(gòu)如下：

struct objc_class : objc_object {
    // Class ISA;
    Class superclass;
    cache_t cache;             // formerly cache pointer and vtable
    class_data_bits_t bits;    // class_rw_t * plus custom rr/alloc flags
    class_rw_t *data() const {
        return bits.data();
    }
}

這里先后存儲(chǔ)的東西分四個(gè)：

1. 繼承來的 isa 結(jié)構(gòu)的指針，占8字節(jié)
2. superClass 的 Class 指針孤钦，占8字節(jié)
3. cache類型歧斟，本篇跳過。
4. class_data_bits_t類型的bits偏形。

關(guān)于 class_data_bits_t静袖、class_rw_t、class_ro_t俊扭、class_rwe_t队橙，請(qǐng)參考Footnote第一個(gè)鏈接。

Footnote

OC Runtime 底層類結(jié)構(gòu)2020最新

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簡書Swift進(jìn)階

Swift之源碼編譯的環(huán)境搭建和編譯流程