【iOS】源码阅读(二)——NSObject的alloc源码

文章目录

• 前言
• 问题发现
• 探索NSObject的alloc源码实现流程
• 探索NSObject为什么直接走objc_alloc，而GGObject先走alloc
• 总结

前言

前面笔者已经学习了alloc相关源码，之前的alloc底层源码实现步骤是以GGObject为基础的，今天我们来探索一下NSObject中的alloc源码。

问题发现

我们在GGObject前面添加NSObject类的alloc代码，然后对NSObject和GGObject都添加断点。

按住command点击进入alloc的实现源码后也添加断点，但是先不要开启断点，运行代码等到NSObject的断点后再开启这里的断点。

打开这里的断点后，我们回到main文件，开始断点调试，点击conutine后我们发现，断点直接到了GGObject，这就意味着NSObject的alloc没有走我们上面添加的alloc断点处。这是为什么呢？而NSObject的alloc方法又走的哪里呢？

探索NSObject的alloc源码实现流程

首先，我们打开项目上面的Debug->Debug Workflow->Always Show Disassembly，进入汇编调试。

然后我们能看到这样的汇编代码：

通过上述汇编代码，我们可以看出来NSObject和GGObject都会走objc_alloc。而GGObject在走objc_alloc之前，会先走alloc，NSObject则会直接走obj_alloc，那我们现在关闭汇编调试，全局搜索objc_alloc，试着在objc_alloc上打断点重新进行调试（同样在运行代码后打开断点），以此来验证我们的想法。

这里笔者还有一个疑问就是：为什么NSObject和GGObject这里的汇编代码都显示的是obj_alloc？

运行代码打开断点，点击continue后，发现断点进入了objc_alloc源码。

此时鼠标放在cls上，发现其属于NSObject类。

探索NSObject为什么直接走objc_alloc，而GGObject先走alloc

首先，我们先了解一下alloc方法的本质：所有 Objective-C 类的 alloc 方法最终都会调用 objc_alloc，这是 Runtime 的底层内存分配函数。

​​所以，无论是 NSObject 还是 GGObject，它们的 alloc 方法最终都会走到 objc_alloc。那么，alloc与obj_alloc到底是什么关系？

alloc 是 Objective-C 方法​​，定义在 NSObject 中（所有类继承自 NSObject）。

​​objc_alloc 是 Runtime 的底层 C 函数​​，实际完成内存分配。

示例如下：

当调用 [MyClass alloc] 时，动态派发会找到 MyClass 的 alloc 方法，最终调用 objc_alloc。

// 高级代码
MyClass *obj = [MyClass alloc]; 
// 底层等价于
MyClass *obj = objc_alloc(MyClass.class);

现在我们就可以来讨论上面调试汇编代码时候的那个问题了：为什么NSObject和GGObject这里的汇编代码都显示的是obj_alloc？

在汇编中，alloc 方法的实现可能被内联或直接跳转到 objc_alloc（尤其是对于根类 NSObject）。但对于子类 GGObject而言，如果未重写 alloc 方法，仍然会调用父类（NSObject）的 alloc，最终走到 objc_alloc。

在我们刚刚的汇编代码中，NSObject 和 GGObject 的实例分配都通过 bl 0x100003f14 调用了 objc_alloc，这说明它们的 alloc 方法最终都指向了同一个 Runtime 函数。​​这恰好符合我们刚刚对alloc方法本质的认识，因为所有类的 alloc 方法最终都会调用 objc_alloc。

了解以上原理后，我们再实际调试一下：

先在main中GGPerson加断点，断在GGPerson，再在alloc 、 objc_alloc 和 calloc 源码加断点,运行demo，会断在objc_alloc源码中（重新运行前需要暂时关闭源码中的所有断点）

继续运行，发现LGPerson 第一次的alloc会走到 objc_alloc --> callAlloc方法中最下方的objc_msgSend，表示向系统发送消息。

继续执行代码，发现会走到 alloc --> callAlloc --> _objc_rootAllocWithZOne，也就是笔者上一篇博客【iOS】OC源码阅读------alloc源码分析中的alloc实现流程。

总结

通过探寻NSObject和GGObject（即NSObject的子类）alloc实现流程的不同，我们知道了所有 Objective-C 类的 alloc 方法最终都会调用 objc_alloc，这是 Runtime 的底层内存分配函数，也明白了alloc与obj_alloc的关系。文章中的某些地方，具体细节（如alloc和obj_alloc的关系底层代码体现等）可参考：iOS-底层原理 04：NSObject的alloc 源码分析