iOS-底层原理 06:malloc 源码分析 思路
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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了iOS-底层原理 06:malloc 源码分析 思路相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
在ios-底层原理 02:alloc & init & new 源码分析文章中,alloc
有3个核心操作,其中一个就是calloc
,即申请内存,这就是今天需要探索的内容,其实探索的本质也是为了验证 ios中对象中实际的对齐方式是8字节对齐
objc4中分析calloc 源码
首先从alloc进入objc的源码,找到
obj = (id)calloc(1, size);
操作,涉及的方法顺序是alloc --> _objc_rootAlloc --> callAlloc --> _objc_rootAllocWithZone --> _class_createInstanceFromZone
这里calloc的探索需要切换到 libmalloc
源码中,可以在这里下载最新版,接着往下走
libmalloc中分析calloc源码
在可编译的libmalloc中定义一个可编译的target,在main中使用
calloc
创建一个指针
进入calloc的源码实现,其中的关键代码在于
1713行的 malloc_zone_calloc
其中
default_zone
是一个默认的zone,目的就是引导程序进入一个创建真正zone
的流程
进入
malloc_zone_calloc
的源码实现,关键代码是1441行的zone->calloc
其中
zone->calloc
传入的zone 就是 上一步中的default_zone
在进入
zone->alloc
的源码,发现是一个calloc
的声明,到此,源码就无法继续跟进了
那么重点来了!!!想要继续跟进源码,可以通过以下方式:
在
malloc_zone_calloc
中的关键代码,即ptr = zone->calloc(zone, num_items, size);
处,加一个断点,然后运行断点断在 ptr位置,想要进入zone->calloc源码实现,有两种方式:
按住
control
+step into
,进入calloc
的源码实现,然后通过lldb命令
p zone->callocde
查找源码实现,通过打印得知zone->calloc
的源码实现在default_zone_calloc
方法,然后全局搜索default_zone_calloc
方法,找到具体实现
进入calloc的源码实现,其中主要由两部分操作
创建真正的
zone
,即runtime_default_zone
方法使用真正的
zone
进行calloc
断点断在zone的位置,此时通过lldb命令p zone->alloc
是不行的,因为zone
还没有赋值
zone 未赋值的验证
进入
runtime_default_zone
的源码实现进入
inline_malloc_default_zone
的源码实现,通过查看malloc_zones
的值发现是NULL
,可以得出,此时的zone还未赋值
继续跟踪源码
回到
default_zone_calloc
方法,继续执行,断在zone->calloc
部分,此时同样可以通过上述的两种方法任选其一进入 calloc的源码实现nano_calloc
进入
nano_calloc
方法,其中的关键代码是 878,此时的p是pointer表示指针
和前面的 ptr一样,主要由两部分逻辑如果要开辟的空间小于
NANO_MAX_SIZE
,则进行则进行nanozone_t
的malloc
反之,就进行
helper_zone
流程
进入
_nano_malloc_check_clear
源码,将if else 折叠,看主流程其中
segregated_next_block
就是指针内存开辟算法,目的是找到合适的内存并返回slot_bytes
是加密算法的盐
(其目的是为了让加密算法更加安全,本质就是一串自定义的数字)
进入
segregated_size_to_fit
加密算法源码, 通过算法逻辑,可以看出,其本质就会16字节对齐算法
#define SHIFT_NANO_QUANTUM 4
#define NANO_REGIME_QUANTA_SIZE (1 << SHIFT_NANO_QUANTUM) // 16
static MALLOC_INLINE size_t
segregated_size_to_fit(nanozone_t *nanozone, size_t size, size_t *pKey)
{
size_t k, slot_bytes;
//k + 15 >> 4 << 4 --- 右移 + 左移 -- 后4位抹零,类似于16的倍数,跟 k/16 * 16一样
//---16字节对齐算法,小于16就成0了
if (0 == size) {
size = NANO_REGIME_QUANTA_SIZE; // Historical behavior
}
k = (size + NANO_REGIME_QUANTA_SIZE - 1) >> SHIFT_NANO_QUANTUM; // round up and shift for number of quanta
slot_bytes = k << SHIFT_NANO_QUANTUM; // multiply by power of two quanta size
*pKey = k - 1; // Zero-based!
return slot_bytes;
}
在iOS-底层原理 05:内存对齐原理文末,已经提及过该算法,这里不再过多说明
回到
_nano_malloc_check_clear
方法,进入segregated_next_block
源码,这个方法主要就是获取内存指针
但是如果是第一次走到
segregated_next_block
函数,band不存在,缓存也不会存在,所以会调用segregated_band_grow
,来开辟新的band
进入
segregated_band_grow
源码,主要是开辟新的band
先记录libmalloc源码中malloc分析的思路,需要时间研究源码,后续再补充完善!!!
以上是关于iOS-底层原理 06:malloc 源码分析 思路的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章