一、alloc、init、new源码笔记

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一、需要的资料

objc4-876，地址 : github.com/apple-oss-d...

二、探索的思路

1、要探索alloc和init和new具体做了什么，就需要知道什么时候我们用alloc和new，这个很容易，OC中一个对象的初始化最常用的就是 [[Obj alloc] init]和[Obj new]，所以，第一步我们需要一个类，并且初始化一个对象。

2、要看alloc、init和new分别做了什么，就需要把它们分开来看。

3、我们最常用也是最基本最常见的类就是NSObject，我们创建的一些基本的类大多都继承于它，所以我们以NSObject的alloc、init和new方法来探索。

3、找到NSObject的源码，进行探索。

三、需要的基本知识储备

字节对齐 :

1、为什么要字节对齐

因为苹果官方要求的。

2、为什么要这么要求

不止是苹果官方，几乎所有的语言，都会要求内存对齐。

如下图 :

首先，我们存储数据的目的不是单纯的存储，而是要在需要的时候可以调用，而cpu是不是以字节为单位来读取数据的，而是以"块"为单位。

如果所有申请内存空间的数据都要这样去申请，并且拿到不同大小的内存空间去使用。

那么在我们再调用这些数据的时候，cpu要不断的变换读取数据的内存长度大小，来精准的获取数据，这是很浪费资源的行为。

所以，字节对齐，实际上是一种以空间换取时间的方式，让cpu更高效的读取内存中的数据。

3、iOS的字节对齐

iOS的字节对齐是以16字节为基本数，开辟内存空间的大小需要是16的整数倍。

为什么iOS要以16字节进行字节对齐？

因为OC对象中，第一位一定有一个isa指针，而isa指针的大小就是8字节，如果仅仅以8字节进行字节对齐，如果两个对象都是没有其他任何属性的对象(仅仅有isa指针)，那么这两个对象的内存空间就会挨在一起，就容易造成数据的混乱。

iOS也有对8字节对齐的要求，具体的详情在下面的苹果官方字节对齐算法代码那里有解释。

4、苹果官方的字节对齐算法

static inline size_t align16(size_t x) {
    return (x + size_t(15)) & ~size_t(15);
}

四、alloc

1、alloc方法的跳转

1、打开准备的资料 : objc4-876的文件。

2、在Xcode的Navigators搜索alloc {，因为方法的实现都是以 { 来开始的，所以带上 { 可以省略很多麻烦。

3、在NSObject.mm文件找到 alloc的实现方法。.mm格式文件是为了支持C++和OC的混编。

4、进入_objc_rootAlloc方法。

5、进入callAlloc方法。

到这里我们可以发现，alloc的实现方法，一定是在callAlloc中提到的_objc_rootAllocWithZone或者allocWithZone方法。

如果可以断点调试的话，可以发现，实际上JDPerson的alloc方法进入的是第二个if，也就是fastpath的判断里面，进入了_objc_rootAllocWithZone方法。

2、alloc的核心实现

1、在搜索栏搜索_objc_rootAllocWithZone(找到方法的实现。

2、进入_class_createInstanceFromZone方法。

这里保留一下传入的参数，以便探索。这里可以进入一下OBJECT_CONSTRUCT_CALL_BADALLOC，这个参数看一下，发现是一个枚举值，是2。所以传入的参数就是(cls, 0, nil, 2)。

3、_class_createInstanceFromZone方法的实现

3、alloc申请内存中的一些细节

1、如何计算申请内存的对象所需内存空间的大小？

这一步在_class_createInstanceFromZone方法中进行了实现，看上图中的

size = cls->instanceSize(extraBytes);

这里的size就是所需内存空间的大小，计算所用到的方法是instanceSize。直接进入instanceSize方法。

2、计算内存大小

重点在fastInstanceSize和alignedInstanceSize。

fastInstanceSize重点在align16 :

alignedInstanceSize重点在word_align :

3、align16和word_align的源码

就是字节对齐的算法代码。

这里有一点，两个字节对齐的算法，一个是8字节对齐，一个是16字节对齐。

原因是8字节对齐的受众是对象内部的属性，对象内部的属性需要遵循8字节对齐的原则，而16字节对齐的受众则是对象。

比如 : obj1和obj2之间需要满足16字节对齐，而obj1的内部属性attr1和attr2需要满足8字节对齐。

五、init

和alloc同样，在objc4-876源码中找init的实现，在Xcode的Navigators搜索init {，找到NSObject.mm文件中的init实现。

类方法直接返回self，没有做任何的操作。实例方法调用_objc_rootInit，看一下 :

一样直接返回self。

其实init的意义在官方的注释中已经表达清楚了，init就是工厂模式，为了给开发者在实际的应用中提供一个自己可以自定义的接口。

六、new

源码查找方法同上。

new直接调用了callAlloc方法，和alloc的区别就是alloc调用的是_objc_rootAlloc方法，然后又_objc_rootAlloc调用的callAlloc，再就是传递的最后一个形参不一样。
new会直接调用init方法，如果我们自己定义一些init的方法，类似于initWith之类的，new只会调用init，而不会调用我们的init方法，所以用的比较少。

七、总结

1、alloc申请内存，字节对齐，绑定isa，核心方法是callAlloc(实际入口)，instanceSize(计算开辟内存的大小)，calloc(申请内存，返回地址指针)，initIsa(绑定isa)。

2、init提供重写的机会，给开发者根据自身情况做自定义。

3、new直接调用了alloc的实际入口callAlloc方法，然后调用了init方法。不会调用我们自定义的一些类似于initWith的方法。