前言：想必大家對于[xxx alloc] init]非常熟悉了坊萝，都知道是創(chuàng)建一個(gè)xxx的對象，但是OC底層到底做了什么许起？

首先看下方代碼：

    HRTest * t = [HRTest alloc];
    HRTest * tt = [t init];
    HRTest * ttt = [t init];
    HRTest * tttt = [HRTest alloc];
    NSLog(@"%@---%p---%p",t,t,&t);
    NSLog(@"%@---%p---%p",tt,tt,&tt);
    NSLog(@"%@---%p---%p",ttt,ttt,&ttt);
    NSLog(@"%@---%p---%p",tttt,tttt,&tttt);

• 輸出結(jié)果：

  
  

常識：

1. %p/t :是指向?qū)ο蟮闹羔? %p/&t :是指向?qū)ο笾羔樀闹羔?/li>
2. 棧區(qū)存放原則：從高位到低位屹堰； 堆區(qū)存放原則：從低位到高位
3. 內(nèi)存地址是連續(xù)的

• 根據(jù)觀察得出若干結(jié)論：
  1. 經(jīng)過alloc之后獲得了不同的內(nèi)存空間，經(jīng)過init之后內(nèi)存空間相同街氢。
     推斷：內(nèi)存空間是由alloc負(fù)責(zé)申請扯键，從這個(gè)角度看init并沒處理任何動(dòng)作
  2. 對象是存放在堆區(qū); 對象的指針存放在棧區(qū)

對象的存儲(chǔ)位置

用一張圖來解釋：

alloc

alloc

想要一探alloc是如何申請了內(nèi)存空間的，就需要使用上篇中提到的objc源碼了珊肃。廢話不多說荣刑，打開源碼，加上斷點(diǎn)伦乔，一步步開始調(diào)試：
此處有兩種可能厉亏，簡述流程省略代碼：

1. 創(chuàng)建NSObjec
   直接進(jìn)入alloc流程
2. 創(chuàng)建繼承自NSObject的自定義類
   先進(jìn)入_objc_alloc->callAlloc->alloc,為什么會(huì)進(jìn)入_objc_alloc而不是調(diào)用的alloc這就要涉及到llvm中的知識，后續(xù)有機(jī)會(huì)再來解釋烈和，可以簡單理解為llvm做了一次類似于hook的操作爱只，將alloc轉(zhuǎn)為_objc_alloc
3. 最終到達(dá)了_class_createInstanceFromZone，這個(gè)方法是正在來進(jìn)行內(nèi)存申請操作的地方
   
   alloc流程圖

_class_createInstanceFromZone

_class_createInstanceFromZone流程圖

init

//此處只放出最核心代碼
_class_createInstanceFromZone(...){
    ...
    size_t size;
    size = cls->instanceSize(extraBytes);
}

size_t instanceSize(size_t extraBytes) const {
    //編譯快速計(jì)算所占內(nèi)存大小
        if (fastpath(cache.hasFastInstanceSize(extraBytes))) {
            return cache.fastInstanceSize(extraBytes);
        }
        size_t size = alignedInstanceSize() + extraBytes;
        if (size < 16) size = 16;
        return size;
    }
    
size_t fastInstanceSize(size_t extra) const
    {...
    //計(jì)算實(shí)際內(nèi)存占用
    size_t size = _flags & FAST_CACHE_ALLOC_MASK;
     return align16(size + extra - FAST_CACHE_ALLOC_DELTA16);
    }
    
static inline size_t align16(size_t x) {
    //著名的字節(jié)對齊算法
    return (x + size_t(15)) & ~size_t(15);
}

calloc

//此處只放出最核心代碼
_class_createInstanceFromZone(...){
    ...
    id obj;
    if (zone) {
        obj = (id)malloc_zone_calloc((malloc_zone_t *)zone, 1, size);
    } else {
        // 申請1塊size大小的內(nèi)存空間
        obj = (id)calloc(1, size);
    }
}

• zone方式：在iOS8以后就基本不使用了
• 注意calloc返回的是一個(gè)id招刹，表示當(dāng)前并無類型

initInstanceIsa

//此處只放出最核心代碼
_class_createInstanceFromZone(...){
    ...
    id obj;

    if (!zone && fast) {
        //一般會(huì)進(jìn)入此判斷
        obj->initInstanceIsa(cls, hasCxxDtor);
    } else {
        obj->initIsa(cls);
    }
}

objc_object::initIsa(Class cls, bool nonpointer, bool hasCxxDtor) 
{ 
    ...
    //進(jìn)行類型賦值
    isa = isa_t((uintptr_t)cls);
}

看完全部流程是不是感覺到流程索然繁雜恬试，但是本質(zhì)并不復(fù)雜，[狗頭]

核心步驟：計(jì)算內(nèi)存大小 - 申請內(nèi)存 - 進(jìn)行類的關(guān)聯(lián)

fastpath疯暑、slowpath

在源碼中反復(fù)出現(xiàn)的這兩個(gè)宏定義训柴，我覺得有必要簡單解釋一下:

//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很可能為假妇拯，slowpath 可以簡稱為 假值判斷
#define slowpath(x) (__builtin_expect(bool(x), 0)) 

• 來源：__builtin_expect命令是由gcc引入的
• 目的：提醒編譯器可以對此處代碼進(jìn)行編譯優(yōu)化幻馁，以減少指令跳轉(zhuǎn)帶來的性能消耗
• 作用：在編譯過程中就允許程序員將最有可能執(zhí)行到的代碼分支告訴編譯器

1,自定義類第一次callAlloc時(shí)沒有找到默認(rèn)的allocWithZone，經(jīng)過objc_msgsend(alloc)之后越锈，第二次callAlloc時(shí)找到了默認(rèn)的allocWithZone仗嗦。allocWithZone是什么時(shí)候創(chuàng)建加載的呢？

init做了什么

- (id)init {
    return _objc_rootInit(self);
}

id _objc_rootInit(id obj)
{
    return obj;
}

• 事實(shí)上init方法并沒有做任何事情甘凭，也應(yīng)證之前的猜想：
  內(nèi)存空間是由alloc負(fù)責(zé)申請稀拐，從這個(gè)角度看init并沒處理任何動(dòng)作
• apple蘋果這樣設(shè)計(jì)的目的：類似工廠方法，為后續(xù)自定義做一些處理提供一個(gè)入口

new做了什么

一般在開發(fā)中对蒲，初始化除了init钩蚊，還會(huì)使用new贡翘，通過源碼來看兩者本質(zhì)上并沒有什么區(qū)別

+ (id)new {
    retur [callAlloc(self, false/*checkNil*/) init];
}

但是在一般的開發(fā)中，如果使用自定的類砰逻，這里并不建議使用new鸣驱，因?yàn)檫@里系統(tǒng)只會(huì)調(diào)用init方法，對于自定義的initWhitXXX并不會(huì)調(diào)用蝠咆。但是系統(tǒng)自己類大可放心使用.

• initWhitCustom并沒有調(diào)用

參考資料：
fastpath slowpath
iOS 內(nèi)存字節(jié)對齊