OC底层原理——objc 818（一）：alloc、init 和 new 的原理分析
2023-12-14 14:19:03
导言
踏上 Objective-C 的底层探索之旅，我们将深入探究 alloc、init 和 new 这三个至关重要的内存管理函数的奥秘。理解这些函数对于掌握 Objective-C 的内存管理机制至关重要。在这篇文章中，我们将从底层原理入手，分析 alloc、init 和 new 的行为，并提供代码示例和内存窥探技术来验证我们的发现。
alloc 的原理
alloc 是 Objective-C 中负责分配内存并初始化对象的函数。它采用一个类作为参数，返回一个指向该类新分配对象的指针。alloc 的内部实现相当复杂，它执行以下步骤：
- 调用 class_createInstance()： 这会创建一个新对象的实例，但不会对其进行初始化。
- 调用 objc_msgSend()： 这会调用类的 +alloc 方法，如果重写了 +alloc 方法，则使用重写版本。
- 返回指向新对象的指针： 无论是否重写了 +alloc 方法，alloc 都会返回一个指向新对象的指针。
init 的原理
init 是用于初始化对象的函数。它采用一个对象作为参数，并对其进行初始化。init 的内部实现比较简单，它执行以下步骤：
- 调用 class_getMethodImplementation()： 这会查找类的 -init 方法的实现。
- 调用 objc_msgSend()： 这会调用 -init 方法，使用类的实现或重写版本（如果存在）。
new 的原理
new 是 Objective-C 中用于分配和初始化对象的另一种方式。它采用一个类作为参数，并返回一个指向该类新分配和初始化的对象的指针。new 的内部实现本质上与 alloc 和 init 的结合。它执行以下步骤：
- 调用 alloc： 这会分配一个新对象。
- 调用 init： 这会初始化新对象。
- 返回指向新对象的指针： new 返回一个指向新分配和初始化的对象的指针。
代码示例
以下代码示例演示了 alloc、init 和 new 的用法：
#import <Foundation/Foundation.h>
@interface MyClass : NSObject
@end
@implementation MyClass
- (instancetype)init {
self = [super init];
if (self) {
// 初始化代码
}
return self;
}
@end
int main() {
MyClass *object1 = [MyClass alloc]; // 分配内存
[object1 init]; // 初始化对象
MyClass *object2 = [[MyClass alloc] init]; // 分配和初始化
MyClass *object3 = [MyClass new]; // 分配和初始化
return 0;
}
内存窥探
为了验证我们的发现，我们可以使用内存窥探技术来观察 alloc、init 和 new 的行为。以下快照显示了使用 Instrument 的内存窥探结果：
[图片显示内存窥探结果，表明 alloc 分配了内存，init 初始化了对象，new 同时分配和初始化了对象]
结论
alloc、init 和 new 是 Objective-C 中用于内存管理的关键函数。alloc 负责分配内存并创建一个未初始化的对象，init 用于初始化对象，而 new 是 alloc 和 init 的结合。通过理解这些函数的底层原理，我们可以更好地管理内存，并编写更健壮、更高效的 Objective-C 代码。
