iOS底层原理02-alloc源码分析

首先，从最熟悉的入手 - 对象，看看这三个对象的内容，内存地址和指针地址。

LGPerson *p1 = [LGPerson alloc];
    LGPerson *p2 = [p1 init];
    LGPerson *p3 = [p1 init];
    LGNSLog(@"%@ - %p - %p",p1,p1,&p1);
    LGNSLog(@"%@ - %p - %p",p2,p2,&p2);
    LGNSLog(@"%@ - %p - %p",p3,p3,&p3);

输出结果：

可以看出3个对象指向的是同一个内存空间，所以其内容 和 内存地址是相同的，但是对象的指针地址是不同的。

alloc 的流程

callAlloc做了一个编译优化

计算所需开辟内存的大小流程

内存字节对齐原则

在解释为什么需要16字节对齐之前，首先需要了解内存字节对齐的原则，主要有以下三点

    数据成员对齐规则：struct 或者 union 的数据成员，第一个数据成员放在offset为0的地方，以后每个数据成员存储的起始位置要从该成员大小或者成员的子成员大小（只要该成员有子成员，比如数据、结构体等）的整数倍开始（例如int在32位机中是4字节，则要从4的整数倍地址开始存储）
    数据成员为结构体：如果一个结构里有某些结构体成员，则结构体成员要从其内部最大元素大小的整数倍地址开始存储（例如：struct a里面存有struct b，b里面有char、int、double等元素，则b应该从8的整数倍开始存储）
    结构体的整体对齐规则：结构体的总大小，即sizeof的结果，必须是其内部做大成员的整数倍，不足的要补齐

为什么需要16字节对齐

需要字节对齐的原因，有以下几点：

    通常内存是由一个个字节组成的，cpu在存取数据时，并不是以字节为单位存储，而是以块为单位存取，块的大小为内存存取力度。频繁存取字节未对齐的数据，会极大降低cpu的性能，所以可以通过减少存取次数来降低cpu的开销
    16字节对齐，是由于在一个对象中，第一个属性isa占8字节，当然一个对象肯定还有其他属性，当无属性时，会预留8字节，即16字节对齐，如果不预留，相当于这个对象的isa和其他对象的isa紧挨着，容易造成访问混乱
    16字节对齐后，可以加快CPU读取速度，同时使访问更安全，不会产生访问混乱的情况

字节对齐-总结

    在字节对齐算法中，对齐的主要是对象，而对象的本质则是一个 struct objc_object的结构体，
    结构体在内存中是连续存放的，所以可以利用这点对结构体进行强转。
    苹果早期是8字节对齐，现在是16字节对齐
例如：
struct LGStruct1 {
    double a;   // 8 (0-7)
    char b;     // 1 [8 1] (8)
    int c;      // 4 [9 4] 9 10 11 (12 13 14 15)   /*9不是4的倍数，从4的倍数开始算起，占4个字节，就是（12，13，14，15）**/
    short d;    // 2 [16 2] (16 17)
}struct1;

// 内部需要的大小为: 17
// 最大属性 : 8
// 结构体整数倍: 24