前言
苹果开发攻城狮对 alloc
一定不会陌生,但是 alloc
没有实现,大部分开发者会认为苹果没有开源,而停止了探索的脚步。接下来咱们就一起聊聊,没有实现我们该怎么去探索。
###探索底层的方法
-
符号断点
在alloc
对象这行打上断点,当断点断住的时候按住control
键,然后step into
进入下一步,然后在汇编里面找到符号,下一个符号断点。具体流程如下图:
到这里,咱们可以尝试着下一个 objc_alloc
的符号断点。
到这里,咱们可以尝试着下一个 _objc_rootAllocWithZone
的符号断点。
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汇编查看
在alloc
对象这行打上断点,Xcode
-> Debug
-> Debug Workflow
-> Always Show Disassembly
进入汇编找到跳转的符号,下符号断点,跟符号断点一样逐步探索。objc_alloc
-> _objc_rootAllocWithZone
-> objc_class::instanceSize:
以上两种方式查看的结果都是一样,只是方式有点不同,看到这里可以得出一个结论
alloc
其实会根据对象大小去堆区开辟内存。
这样探索还是不爽,汇编代码半猜半看,很费经。接下来咱们用苹果开源的源码进一步分析。
源码探索准备工作
获取源码的两种方式:
- 第一种方式到苹果官方网站下载自己
Mac
系统对应objc4
的源码,然后配置才能编译成功。配置中如果有问题可以参考大神 Cooci Github - 第二种方式就是直接到
github
搜索objc4
可以看到很多大神已经编译好的,可以clone
下来直接调试。
objc4源码编译完成,咱们开始探索alloc源码
根据源码工程,按 command
点击 alloc
进入源码
+ (id)alloc {
return _objc_rootAlloc(self);
}
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断点进入 _objc_rootAlloc
_objc_rootAlloc(Class cls)
{
return callAlloc(cls, false/*checkNil*/, true/*allocWithZone*/);
}
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断点进入callAlloc
static ALWAYS_INLINE id
callAlloc(Class cls, bool checkNil, bool allocWithZone=false)
{
#if __OBJC2__
if (slowpath(checkNil && !cls)) return nil;
if (fastpath(!cls->ISA()->hasCustomAWZ())) {
return _objc_rootAllocWithZone(cls, nil);
}
#endif
// No shortcuts available.
if (allocWithZone) {
return ((id(*)(id, SEL, struct _NSZone *))objc_msgSend)(cls, @selector(allocWithZone:), nil);
}
return ((id(*)(id, SEL))objc_msgSend)(cls, @selector(alloc));
}
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断点进入 _objc_rootAllocWithZone
id
_objc_rootAllocWithZone(Class cls, malloc_zone_t *zone __unused)
{
// allocWithZone under __OBJC2__ ignores the zone parameter
return _class_createInstanceFromZone(cls, 0, nil,
OBJECT_CONSTRUCT_CALL_BADALLOC);
}
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此时进入核心代码 _class_createInstanceFromZone
static ALWAYS_INLINE id
_class_createInstanceFromZone(Class cls, size_t extraBytes, void *zone,
int construct_flags = OBJECT_CONSTRUCT_NONE,
bool cxxConstruct = true,
size_t *outAllocatedSize = nil)
{
ASSERT(cls->isRealized());
// Read class's info bits all at once for performance
bool hasCxxCtor = cxxConstruct && cls->hasCxxCtor();
bool hasCxxDtor = cls->hasCxxDtor();
bool fast = cls->canAllocNonpointer();
size_t size;
size = cls->instanceSize(extraBytes);//根据类的属性计算出大小
if (outAllocatedSize) *outAllocatedSize = size;
id obj;
if (zone) {
obj = (id)malloc_zone_calloc((malloc_zone_t *)zone, 1, size);
} else {
obj = (id)calloc(1, size); //开辟内存空间
}
if (slowpath(!obj)) {
if (construct_flags & OBJECT_CONSTRUCT_CALL_BADALLOC) {
return _objc_callBadAllocHandler(cls);
}
return nil;
}
if (!zone && fast) {
obj->initInstanceIsa(cls, hasCxxDtor);
} else {
// Use raw pointer isa on the assumption that they might be
// doing something weird with the zone or RR.
obj->initIsa(cls);//初始化isa指针和cls关联起来
}
if (fastpath(!hasCxxCtor)) {
return obj; //
}
construct_flags |= OBJECT_CONSTRUCT_FREE_ONFAILURE;
return object_cxxConstructFromClass(obj, cls, construct_flags);
}
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从 _class_createInstanceFromZone 方法中可以看出有三个核心方法
cls->instanceSize
: 计算内存大小(id)calloc(1, size)
: 开辟内存,返回地址指针obj->initIsa(cls)
: 初始化指针,和类关联起来
根据源码分析,咱们可以画出alloc流程图
总结:alloc
的核心作用就是开辟内存,通过 isa
指针与类进行关联。