一、底層物件的alloc和init

我們一般在建立物件時，都會通過[X alloc] init]這樣的方式建立物件，但是allco的底層是如何呼叫的，init的作用是什麼呢，我們來探索一下：

 

 

 當我們在通過 alloc 和init分開呼叫時可以發現，兩次init的呼叫對於p1，p2來說，他們都是屬於alloc創建出來的同一個物件，這是為什麼呢？我們來通過彙編查詢一下（彙編需要在真機上執行），我們在alloc的地方打個斷點，同時勾選 code -> Debug -> Debug Workflow -> Always Show Disassembly 後執行。我們可以發現通過讀取x1，x0 暫存器發現alloc已經建立好了物件，而沒有見到init的身影。

小小補充一下：彙編中：b bl是跳轉指令、ret 是函式的返回、另外暫存器一般儲存返回的結果，還有運算器控制器等。

 

 

二、objc4-838原始碼分析alloc呼叫

 

 

我們通過對alloc不斷跳轉可以發現，callAlloc（帶*的地方）執行了兩次，第一次在執行了objc_msgSend方法，第二次執行了_objc_rootAllocWithZone方法，這是屬於callAlloc的兩種不同方法的執行分支（if），是否執行的判斷條件在於fastpath(!cls->ISA()->hasCustomAWZ()) ，這個是判斷cls是否被初始化以及是否自定義了allocWithZone方法，最後我們發現alloc在建立物件時是通過_class_createInstanceFromZone創建出來的，此時我們可以總結出alloc的底層實現流程：（alloc最終返回 一個obj）

 

_class_createInstanceFromZone 這個方法可能會被編譯器優化掉。

 三 init的作用（new）

我們從objc的原始碼中可以看出init方法並沒有做任何實質性的操作，就是一個工廠模式，可以讓我們重寫這個方法來初始化一些自定義的操作。

 

 

四、alloc的記憶體申請

在這裡我們需要先知道一點，在64位的作業系統中，記憶體是按照8位對齊的，在oc中，物件是一個objc_object的結構體，儲存的是isa+成員變數的值。

接下來我們看一下_class_createInstanceFromZone的內部是如何操作的

 

看程式碼if (size < 16) size = 16 可以發現

通過allo或者new創建出來的物件最小的大小是16個位元組，_class_createInstanceFromZone只是計算物件開闢需要的記憶體大小，系統實際為物件分配的記憶體大小依賴的是calloc函式，

 

 而calloc函式是是以16位元組對齊的，那麼這裡就有問題了。為什麼為物件開闢的空間是8位元組，而儲存的時候是16位元組呢？，我們接著看_class_createInstanceFromZone方法

 

 我們可以看到這裡執行了一個initInstanceIsa方法，其實這裡是把calloc返回的記憶體地址關聯到了相應的類上，由此我們可以發現_class_createInstanceFromZone方法內部主要做了以下內容：

 

 五 物件的對齊

我們剛剛已經知道了物件是一個objc_object的結構體，儲存的是isa+成員變數的值，那麼我們需要解釋以下兩點：

1.為什麼需要位元組對齊

其實位元組對齊的根本就是為了加快CPU訪問的速度，這就是一種以空間換時間的方式，，我們都知道位元組是記憶體讀取的單位，但CPU讀取的單位卻是塊，我們通過位元組對齊的方式來形成塊，加塊CPU讀取的速度。

2.為什麼物件的成員變數以8位元組對齊，而系統實際分配的記憶體是以16位元組對齊呢？

OC的物件中，有一個isa指標，佔了8位位元組，就算物件中沒有其他的屬性了，也⼀定有⼀個isa，那物件就⾄少要佔⽤8位位元組。如果以8位位元組對⻬的話，如果連續的兩塊記憶體都是沒有屬性的物件，那麼它們的記憶體空間就會完全的挨在⼀起，是容易混亂的。以16位元組為⼀塊，這就保證了CPU在讀取的時候，按照塊讀取就可以，效率更⾼，同時還不容易混亂。   六、結構體對齊（這部分在swift裡已經講過了 這裡我們以幾個例子來說明即可）

struct LGStruct1 {
    //儲存準則，需要是當前這個變數佔據位元組長度的整數倍
    double a;//double佔8個位元組，則儲存在0～7
    char b;//char是1位元組 儲存在8
    int c;//int是4位元組 儲存在12～15
    short d;//short是2位元組，儲存在 16～17
}struct1;//總大小是內部最大成員的整數倍，所以是24

struct LGStruct2 {
    double a;//double佔8個位元組，則儲存在0～7
    int b;//int是4位元組 儲存在8～11
    char c;//char是1位元組 儲存在12
    short d;//short是2位元組，儲存在 14～15
}struct2;//總大小是內部最大成員的整數倍，所以是16

struct LGStruct3 {
    double a;//double佔8個位元組，則儲存在0～7
    int b;//int是4位元組 儲存在8～11
    char c;//char是1位元組 儲存在12
    short d;//short是2位元組，儲存在 14～15
    int e;//int是4位元組 儲存在16～19
    struct LGStruct1 str;//從內部最大元素大小的整數倍開始儲存，24開始儲存 24～41
}struct3;//總大小必須為內部最大成員的整數倍，所以是8的整數倍，所以struct的大小為48

對齊原則按照下面的方式對齊：

1 資料成員對齊規則：結構體的第一個資料成員放在offset為0的地方，以後每個資料成員儲存的起始位置從該成員的整數倍開始儲存

2.結構體作為其他結構體中的一個成員時，則從該這個結構體中內部最大元素的整數倍地址開始儲存

3.結構體的總大小，其大小就是其中最大成員的整數倍