OC源码分析之对象的创建

2023-12-28 16:30:30

深入剖析OC对象的创建过程

在Objective-C中，对象是程序的基本构建单元，对象的创建是程序运行过程中的一项重要任务。对象是如何创建的？底层发生了什么？本文将从Objective-C的源码角度，对对象的创建过程进行详细分析，揭示alloc和init这两个关键方法的底层实现，帮助读者更深入地理解Objective-C内存管理机制的本质。

alloc源码解析：揭秘内存分配过程

Objective-C中的对象是通过alloc方法来创建的，alloc方法负责分配对象的内存空间。alloc方法的源码位于苹果官方开源代码库中的objc4源码文件中，路径为iOS_os_objc/runtime/objc-runtime-new.m。

alloc方法的实现很简单，它首先检查对象是否已经存在，如果存在，则直接返回对象的指针。否则，它会调用objc_allocateClassPair方法来分配一个新的对象。objc_allocateClassPair方法的实现如下：

Class objc_allocateClassPair(Class superclass, const char *name, size_t extraBytes)
{
    size_t instanceSize = class_getInstanceSize(superclass);
    size_t totalSize = instanceSize + extraBytes;
    Class newClass = (Class)calloc(1, totalSize);
    newClass->isa = superclass;
    return newClass;
}

objc_allocateClassPair方法首先计算新对象的大小，然后调用calloc函数分配内存空间。calloc函数会将分配的内存空间初始化为0，这有助于防止出现野指针。接下来，将新对象的isa指针指向父类，这表明新对象继承自父类。最后，将新对象返回。

init源码分析：探究对象初始化过程

alloc方法分配了对象的内存空间，但并没有对对象进行初始化。对象的初始化需要通过调用init方法来完成。init方法的源码位于苹果官方开源代码库中的objc4源码文件中，路径为iOS_os_objc/runtime/objc-runtime-new.m。

init方法的实现也比较简单，它首先检查对象是否已经初始化，如果已经初始化，则直接返回对象的指针。否则，它会调用objc_msgSendSuper方法来调用父类的init方法。objc_msgSendSuper方法的实现如下：

id objc_msgSendSuper(struct objc_super *super, SEL op, ...)
{
    struct objc_class *class = super->receiver->class;
    IMP imp = class->superclass->vtable[op - class->superclass->method_list->method_start];
    return (*imp)(super->receiver, op, ...);
}

objc_msgSendSuper方法首先找到对象的父类，然后在父类的虚方法表中找到要调用的方法。最后，调用该方法，并返回方法的返回值。

在init方法中，objc_msgSendSuper方法被用来调用父类的init方法。这确保了子类对象在初始化时，父类的init方法也会被调用。

实例解析：对象创建的具体过程

为了更好地理解对象的创建过程，我们来看一个具体的例子。假设我们要创建一个名为Person的类，该类有一个名为name的属性。

@interface Person : NSObject
{
    NSString *name;
}

- (instancetype)init;
@end

@implementation Person

- (instancetype)init
{
    self = [super init];
    if (self) {
        name = [[NSString alloc] initWithString:@"John Doe"];
    }
    return self;
}

@end