Objective-C探究alloc方法的实现

Posted 2020-06-27

      OS X，ios中的大部分作为开源软件公开在 Apple Open Source 上。虽然想让大家参考NSObject类的源代码，但是很遗憾，包含NSObject类的Foundation框架没有公开。不过Foundation框架使用的是Core Foundation框架的源代码，以及通过调用NSObject类进行内存管理部分的源代码是公开的。但是，没有NSObject类的源代码，就很难了解NSObject类的内部实现细节。为此，我们可以通过开源软件GNU step来说明。

        GNU step是Cocoa框架的互换框架。也就是说，GNU step的源代码虽不能说于苹果的Cocoa完全相同，但是从使用者角度来看，两者的行为和实现方式是一样的，或者说非常相似。理解了GNU step源代码也就相当于理解了苹果的Cocoa实现。

        我们先来看看GNU step源代码中NSObject类的alloc类方法。为了明确重点，有的地方对引用的源代码进行了摘录或者在不改变原意的范围进行了修改。

id obj = [NSObject alloc];

       上述调用的alloc类方法在NSObject.m源代码中的实现如下：

+ (id)alloc

{

             return [self allocWithZone:NSDefaultMallocZone()];

}

+ (id)allocWithZone:(struct _NSZone *)zone

{

             return NSAllocateObject(self, 0, z);

}

        通过allocWithZone:类方法调用NSAllocateObject函数分配了对象。下面我们来看看NSAllocateObject函数的实现：

struct obj_layout{

        NSUInteger retained;

};

inline id

NSAllocateObject(Class aClass, NSUInteger extraBytes, NSZone *zone)

{

      int size = 计算容纳对象所需内存大小;

      id new = NSZoneMalloc(zone, size);

      memset(new, 0, size);

      new = (id) & ((struct obj_layout *) new)[1];

}

              NSAllocateObject函数通过调用NSZoneMalloc函数来分配存放对象所需的内存空间，之后将该内存空间置为0，最后返回作为对象而使用的指针。

              以下是去掉NSZone后简化了的源代码：

struct obj_layout{

           NSUInteger retained;

};

+ (id)alloc

{

           int size = sizeof(struct obj_layout) + 对象大小;

           struct obj_layout *p = (struct obj_layout *)calloc(1, size);

           return (id)(p + 1);

}

          alloc类方法用struct obj_layout中的retained整数来保存引用计数（接下来另写文章介绍），并且将其写入对象内存头部，该对象内存块全部置0后返回。