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探寻 alloc 的本质，揭秘 OC 对象创建的奥秘
IOS
2023-11-20 14:56:59
OC底层原理初探之对象的本质（一）alloc探索上
在 Objective-C 中，创建对象的过程离不开 alloc 方法。alloc 作为对象创建的基石，其底层原理蕴含着 OC 内存管理的奥秘。本文将带你深入探索 alloc 的本质，揭开 OC 对象创建的神秘面纱。
对象、指针与地址
在进行深入分析之前，我们先来做个小测试：
NSObject *obj = [[NSObject alloc] init];
NSLog(@"对象的内容：%@", obj);
NSLog(@"对象的地址：%p", obj);
NSLog(@"对象指针的地址：%p", &obj);
运行这段代码，你会得到以下输出：
对象的内容：<NSObject: 0x7f8084f53000>
对象的地址：0x7f8084f53000
对象指针的地址：0x7ffeec1966d0
输出中，对象的内容指明了对象的地址，而对象的地址和对象指针的地址一致，都指向同一个内存地址。这说明了对象指针实际上指向对象本身。
alloc 的职责
alloc 方法的职责很简单，就是为对象分配内存空间。但这个过程涉及到一些底层的内存管理机制。在 OC 中，对象是由 Objective-C Runtime 创建和管理的。Runtime 会为每个类维护一个指向元类的指针，即 class 指针。元类是类的类，它存储着类的元信息，包括对象的布局信息。
当调用 alloc 时，Runtime 会根据 class 指针指向的元类信息，为对象分配足够的空间。分配的内存空间大小取决于对象的实例变量布局。分配完成后，Runtime 会返回一个指向分配空间的指针，即对象的指针。
内存布局
对象的内存布局遵循以下结构：
| isa 指针 | 实例变量 1 | 实例变量 2 | ... | 实例变量 n |
- isa 指针： isa 指针指向对象的元类，它用于识别对象的类型。
- 实例变量： 实例变量存储着对象的具体数据。
对象的创建过程
结合以上知识，我们可以总结一下 OC 对象的创建过程：
- 调用
alloc为对象分配内存空间。 - Runtime 根据元类信息确定对象的内存布局。
- Runtime 返回一个指向分配空间的指针，即对象指针。
- 使用对象指针对对象的实例变量进行初始化。
深入探索
本文只是对 alloc 底层原理的初步探索，后续文章将深入探讨以下主题：
- isa 指针的更多细节
- class 指针的作用
- 引用计数内存管理机制
- 类的注册和加载过程
通过这些深入的探索，你将对 OC 对象创建和内存管理机制有一个更加全面的理解。
