OC对象（一）-- alloc和init底层到底在干嘛
OC对象（二）-- 内存对齐和calloc中的16字节对齐
OC对象（三）-- isa结构分析
本文使用的源码是objc4-787.1
init
看看init源码：
- (id)init {
return _objc_rootInit(self);
}
id _objc_rootInit(id obj)
{
// In practice, it will be hard to rely on this function.
// Many classes do not properly chain -init calls.
return obj;
}
init方法中调用了_objc_rootInit方法，最后返回的就是self。所以可以说init中什么都没有做。
用个demo验证一下：
DZObject *obj1 = [DZObject alloc];
DZObject *p1 = [obj1 init];
DZObject *p2 = [obj1 init];
NSLog(@"%@ - %@ - %@", obj1, p1, p2);
NSLog(@"%p - %p - %p", obj1, p1, p2);
NSLog(@"%p - %p - %p", &obj1, &p1, &p2);
说明：
- DZObject是自定义的类，继承自NSObject。
- alloc一个实例obj1
- 再分别定义实例p1和p2，通过obj1调用init方法
- 分别打印实例对象、指针、和指针地址
打印结果如图：
对象和指针都是相同的，指针地址不同。内存中结构如图：
init方法是苹果提供的工厂方法，对实例对象没有进行任何处理。开发者可以自定义init的实现，比如初始化一些属性数据的工作。
alloc
alloc流程图
图中粉色部分是alloc的核心部分，主要进行了三部操作
- cls->instanceSize：计算需要开辟的内存空间，内部实现是个算法，在最新源码的算法是16字节对齐。
- calloc：用计算好的size作为参数，调用calloc方法，开辟内存空间。
- obj->initInstanceIsa：初始化示例的isa
instanceSize实现（字节对齐算法）
函数方法调用流程图入下：
核心代码如下：
static inline size_t align16(size_t x) {
return (x + size_t(15)) & ~size_t(15);
}
计算过程示例：例如x=4，如下表：
| 16进制 | 2进制 |
|---|---|
| x=4 | 0000 0100 |
| + | |
| 15 | 0000 1111 |
| = | |
| 19 | 0001 0011 |
| & | |
| ~15 | 1111 0000 |
| 16 | 0001 0000 |
经过算法后，得到的结果都是16的倍数（可以使用大于16的数字算一遍）。这就是16字节对齐。
new
经常会用new方法直接示例对象，例如
DZObject *obj = [DZObject new];
看看new的底层源码实现：
+ (id)new {
return [callAlloc(self, false/*checkNil*/) init];
}
通过源码可以看到，new做了alloc和init合并的事。==但是不建议直接使用new。如果一个自定义类中添加了initWithXXX:方法，方法中做了初始化的相关逻辑。那么直接调用new，只是调用了系统提供的init方法。==
NSObject alloc
当用NSObject alloc的时候，走的流程与上面的一样。其实alloc的真正调用的是objc_alloc方法，验证方式：在alloc下断点，打开汇编，运行：
可以看到汇编代码调用的是objc_alloc，接下来看看它的源码实现：
// Calls [cls alloc].
id
objc_alloc(Class cls)
{
return callAlloc(cls, true/*checkNil*/, false/*allocWithZone*/);
}
因此alloc的真正的流程图是这样的：
扩展 - 那为什么调用alloc方法时会先调用objc_alloc函数呢？
苹果使用LLVM编译工具，在编译期间对alloc方法进行了特殊处理，可以理解为是系统级别的hook方法，也就是将alloc方法和objc_alloc函数进行交换。
展示一下部分llvm源码中tryGenerateSpecializedMessageSend函数中的部分实现：
再来看看tryGenerateSpecializedMessageSend的调用地方：
大致的思路是，系统将alloc标记为特殊消息发送。一个类调用alloc的时候系统会去调用objc_alloc。在objc_alloc源码中通过objc_msgSend再次发送一次alloc消息（这次不会被系统标记成特殊消息，正常调用alloc方法）。