iOS底层原理篇 主要是围绕底层源码进行源码分析-LLDB调试-源码断点-汇编调试,记录自己的底层学习，也方便自己以后回顾复习
这次就先了解下alloc、init、new的流程以及底层探索的几种方式吧
接下来再对对象内存、内存对齐等继续剖析。
第一次记录，文中有误的地方请指正,大家一起学习✌️✌️
(如何想要配置可编译objc818的源码,不妨看看Cooci老师的这篇文章)

一、alloc流程图及结论

首先我们创建对象观察下对象的内存空间


    personModel *p1 = [personModel alloc];
    personModel *p2 = [p1 init];
    personModel *p3 = [p1 init];
    SJNSLog(@"%@ - %p - %p",p1,p1,&p1);
    SJNSLog(@"%@ - %p - %p",p2,p2,&p2);
    SJNSLog(@"%@ - %p - %p",p3,p3,&p3);
    
 - 0x6000029685a0 - 0x7ffee33880d8
 - 0x6000029685a0 - 0x7ffee33880d0
 - 0x6000029685a0 - 0x7ffee33880c8

发现init根本没有对原来的内存空间做任何处理。说白了，地址指针的创建来自于alloc

image.png

alloc探究

oc alloc源码流程图.jpg

从流程图中我们可以看出objc_rootAlloc-->callAlloc 只走一次，其次我们再来看下_class_createInstanceFromZone方法，里面实现了alloc最基本的三个功能

_class_createInstanceFromZone(Class cls, size_t extraBytes, void *zone, 
                              bool cxxConstruct = true, 
                              size_t *outAllocatedSize = nil)
{
    if (!cls) return nil;

    assert(cls->isRealized());

    // Read class's info bits all at once for performance
    bool hasCxxCtor = cls->hasCxxCtor();
    bool hasCxxDtor = cls->hasCxxDtor();
    bool fast = cls->canAllocNonpointer();

    size_t size = cls->instanceSize(extraBytes); //计算出需要的内存空间大小
    if (outAllocatedSize) *outAllocatedSize = size;

    id obj;
    if (!zone  &&  fast) {
        obj = (id)calloc(1, size);  //calloc 向系统申请开辟内存
        if (!obj) return nil;
        obj->initInstanceIsa(cls, hasCxxDtor); //关联到相应的类
    } 
    else {
        if (zone) {
            obj = (id)malloc_zone_calloc ((malloc_zone_t *)zone, 1, size);
        } else {
            obj = (id)calloc(1, size);
        }
        if (!obj) return nil;

        // Use raw pointer isa on the assumption that they might be 
        // doing something weird with the zone or RR.
        obj->initIsa(cls);
    }

    if (cxxConstruct && hasCxxCtor) {
        obj = _objc_constructOrFree(obj, cls);
    }

    return obj;
}

包含了alloc主要的三个功能（括号内是实现该功能的方法）

1.先计算出需要的内存空间大小 （cls->instanceSize:）
2.向系统申请开辟内存,返回地址指针 (calloc:)
3.关联到相应的类 （obj->initInstanceIsa:）

init探究：
在源码中看的init就是调用了_objc_rootInit传入了自己并且返回了自己。其实这里就是一种抽象工厂设计模式的体验，没有任何实现，但是如果你继承NSObject的话，可以重写init传入一些值作一些初始化操作。

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;
}

new探究：
在源码中看的new是调用了[callAlloc(self, false/checkNil/) init]这个方法，callAlloc在alloc中已经探究过了，init大家也清楚，所以这个new也不用再说啥了，很清楚干了些啥，[Class new] 完全等价于 [[Class alloc] init].

注：用new的时候得注意下，因为它只会走系统的 callAlloc init 方法，如果你重写了init 方法，它是不走的。

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

接下来再说说底层探索的三种常用方法

二、底层探索分析的三种方法：

下符号断点的形式直接跟流程

image.png

image.png

走下去发现alloc 是来自libobjc.A.dylib这么一个库

image.png

再去找相应的苹果的开源的库
苹果开源源码汇总(传送门):
https://opensource.apple.com
https://opensource.apple.com/tarballs/

通过摁住control - step into

image.png
汇编查看跟流程

image.png

记录下下一篇需要探究的问题

栈内存是连续的?
编译器优化
对象开辟内存的影响因子
对象：属性：字节对齐？ 8+8+8 ==>16字节对齐 ==>32 (3个属性)

#ifdef __LP64__
#   define WORD_SHIFT 3UL
#   define WORD_MASK 7UL
#   define WORD_BITS 64
#else
#   define WORD_SHIFT 2UL
#   define WORD_MASK 3UL
#   define WORD_BITS 32
#endif

static inline uint32_t word_align(uint32_t x) {
    return (x + WORD_MASK) & ~WORD_MASK;
}
static inline size_t word_align(size_t x) {
    return (x + WORD_MASK) & ~WORD_MASK;
}

oc对象原理（一）alloc、init、new的流程及区别

一、alloc流程图及结论

二、底层探索分析的三种方法：

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