iOS 开发好几年， alloc 写了没一万次也得八九千。alloc底层苹果是怎么实现的？在底层发挥了什么样的作用？ 带着疑惑去试探试探实践中，看看能否找到答案，搞起~

创建个UI仔

为了试探，新的项目UI仔运行一下，来一波日常打印，看看效果。

#import "ViewController.h"

@interface ViewController ()
@end
@implementation ViewController
- (void)viewDidLoad {
	[super viewDidLoad];
	// Do any additional setup after loading the view.
	NSLog(@"i'm coming");
	
	UIPerson *nickname  = [UIPerson alloc];
	UIPerson *firstname = [nickname init];
	UIPerson *lastname  = [nickname init];
	
	NSLog(@"nickname-%@-%p",nickname,nickname);
	NSLog(@"firstname-%@-%p",firstname,firstname);
	NSLog(@"lastname-%@-%p",lastname,lastname);
}
@end
@implementation UIPersion
@end
复制代码

结果：三个指针指向的对象地址齐刷刷的一样，init看起来好像是什么都没做？确实不得不进行一番底层的试探了。

试探Alloc底层

试探思路：

• 思路1: 断点Step Over instruction进行‘断点符号’查找。
• 思路2: Debug ->always show disassembly汇编跟踪代码流程。
• 思路3: 直接对“alloc”进行符号断点。

思路1: Step-into-instruction

就像平时断点调试一样，将断点打到UI仔创建的时候。当断点停住的时候，按住control将转变成 Step into instruction，进入 alloc 执行流程看看alloc下一步会执行到什么方法。

昂~ objc_alloc,继续看看 objc_alloc下一步会执行什么.

结果什么都没了，看不到更多有用信息了。那到现在已经探到的信息就是objc_alloc，那就用objc_alloc加个符号断点看看有什么效果。

加好断点，Continue progress execution 走你~

最终得到了libobjc.A.dylib'objc_alloc的信息。

思路2: Disassembly

依然断点到UI仔，断点停住的时候，操作Debug->Debug workfolw->Always show Disassembly，噢吼~运行流程就被清晰的跟踪到了。

虽然汇编麻麻赖赖的一大堆，但是不懂汇编，UIPerson 还不认识吗？symbol stub for: objc_alloc也能看懂的。那这个断点标识又被拿到了，剩下的同理符号断点objc_alloc，依旧能得到libobjc.A.dylib'objc_alloc。

思路3:一刀切

假设其他方法都不会，明面上的 alloc不就是最清晰的已知条件么，那么就干脆对allo打一个符号断点试试，看看会发生什么？

噢吼~ 干脆直接的拿到 NSObject 的libobjc.A.dylib'objc_alloc

试探底层源码

通过上述三种思路对 alloc 分析，得出 [NSObject alloc]的实现 libobjc 中，
那么

• 第一种方式，可以去苹果开源代码地址（下载objc4），只能根据已知符号去搜索方法名，生硬中冲满了苦涩。
• 第二种方式，去Cooci大神配置-可编译苹果官方源码objc！，可以直接将objc4库运行起来，即能command 方法名跳转，还能运行起来跟断点，简直不要太舒服。

流程图

根据源码，对方法一路打好断点，跟着断点 alloc 底层的流程就出来了：

方法跟踪

首先：

+ (id)alloc {
    return _objc_rootAlloc(self);
}
复制代码

在试探思路中多次见到的 _objc_rootAlloc

// Base class implementation of +alloc. cls is not nil.
// Calls [cls allocWithZone:nil].
id _objc_rootAlloc(Class cls)
{
    return callAlloc(cls, false/*checkNil*/, true/*allocWithZone*/);
}
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根据层层递进，离核心也越来越近了。

// Call [cls alloc] or [cls allocWithZone:nil], with appropriate
// shortcutting optimizations.
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));
}
复制代码

_objc_rootAllocWithZone

NEVER_INLINE
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);
}
复制代码

至此，就进入了 alloc 底层实现的真正核心代码了。来看看这里都做了写什么操作吧。

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);       // 计算实例的大小
    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);             //开辟内存控件
    }
    if (slowpath(!obj)) {
        if (construct_flags & OBJECT_CONSTRUCT_CALL_BADALLOC) {
            return _objc_callBadAllocHandler(cls);
        }
        return nil;
    }

    if (!zone && fast) {
        obj->initInstanceIsa(cls, hasCxxDtor);   //initIsa指针，将内存与类关联起来。
    } else {
        // Use raw pointer isa on the assumption that they might be
        // doing something weird with the zone or RR.
        obj->initIsa(cls);
    }

    if (fastpath(!hasCxxCtor)) {
        return obj;
    }

    construct_flags |= OBJECT_CONSTRUCT_FREE_ONFAILURE;
    return object_cxxConstructFromClass(obj, cls, construct_flags);
}
复制代码

总结

对开始试探之前提出的问题，都得到了对应的答案，试探成功。此次试探的目的达成，得出了alloc 的核心作用就是开辟内存，初始化 Isa 指针与类绑定。

在最后的过程中还有一些可以继续展开的，如instanceSize、calloc、initInstanceIsa的内部实现等，这个展开就等我另起一篇再更新。

过程中的资源

Cooci大神配置-可编译苹果官方源码objc！

苹果开源代码地址（下载objc4）