二、alloc的流程

在进行源码跟踪之前先了解一下以下的三个方法：

sizeof：判断数据类型或者表达式长度的运算符,返回一个变量或者类型的大小（以字节为单位）

class_getInstanceSize：返回类实例的大小。

malloc_size：系统分配的内存大小

sizeof 和 class_getInstanceSize 是获得这个对象需要占用的内存。malloc_size 是获得系统会给这个实例对象分配的内存。

通过打印，可以知道 sizeof、class_getInstanceSize 与 malloc_size 打印的结果是不一样的。

为什么？来看一下到底怎么回事。

alloc 源码跟踪：

我们打开可编译的源码，对alloc跟踪，大致的流程是这样的：alloc -> _objc_rootAlloc -> callAlloc -> _objc_rootAllocWithZone -> _class_createInstanceFromZone，但在运行的时候，alloc的流程调用方法并不完全是这样，后面会有解释！

它的核心方法是_class_createInstanceFromZone，来看一下源码的实现：

这个方法共有三个核心步骤，先来看看第一个。

1. instanceSize -> 计算对象需要开辟的内存。

先来看一下instanceSize的源码实现:

大致可以分两个步骤：

1. 缓存中快速计算内存大小： cache.fastInstanceSize。
2. 计算 isa 和成员变量需要的内存大小（alignedInstanceSize），如果不足16字节的，补齐16字节

fastInstanceSize 的源码实现：

可以看到，在最后，会调用一个 align16 的函数，来看一下这个函数的实现：

发现，这是一个内联函数，并且，它的作用就是，传一个size_t，通过size_t的大小，计算并返回size_t 16字节对齐后的大小。

为什么是16字节对齐，其实是可以算出来的，假设参数 x = 8，就变成了 (8 + size_t(15)) & ~size_t(15),~有取反的作用，这个值在二进制中的0变成1，1变成0的意思。具体的算法看下图：

通过这张图可以得知，align16 就是进行16字节对齐的一个函数。

alignedInstanceSize 的源码调用
看一下在源码中 alignedInstanceSize 干了什么：

可以看到，alignedInstanceSize就是拿到类的成员变量的大小，进行word_align。word_align是什么意思呢？来看一下源码实现：

说白了，alignedInstanceSize的最终目的就是为了拿到类的成员变量的大小进行8字节对齐，为什么是8字节对齐呢？其实和align16的原理一样。

这也是为什么在下面会有不满16字节，补齐16字节的判断。

另外，instanceSize方法只是计算出当前类开辟内存时需要的大小，不能决定在运行时当前类所占用的内存就是这个大小，决定当前类在运行时占用的内存大小由 calloc 函数决定。下面，来看一下这个calloc。

2. calloc -> 开辟内存。

在 libmalloc-317.40.8 源码中，calloc的流程：

calloc -> _malloc_zone_calloc -> default_zone_calloc -> nano_calloc -> _nano_malloc_check_clear -> segregated_size_to_fit。
直到 segregated_size_to_fit 方法中，查看 NANO_REGIME_QUANTA_SIZE 的定义发现以下宏定义：

     #define SHIFT_NANO_QUANTUM        4
     #define NANO_REGIME_QUANTA_SIZE    (1 << SHIFT_NANO_QUANTUM)    // 16
     #define NANO_QUANTA_MASK        (NANO_REGIME_QUANTA_SIZE - 1)
     #define NANO_SIZE_CLASSES        (NANO_MAX_SIZE/NANO_REGIME_QUANTA_SIZE)

可以得知，calloc 开辟内存是遵守 16 字节对齐的。什么意思呢，就是在instanceSize计算出当前类的内存大小后，由calloc对当前类的内存大小进行16字节对齐，这个才是系统分配给当前类在运行时真正占用的内存大小。

这就是前面提到的 sizeof、class_getInstanceSize 与 malloc_size 打印的结果是不一样的原因。

3. initInstanceIsa

initInstanceIsa最终会调用initIsa，来看一下initIsa的源码实现：

其实这个方法就是将 cls 和 isa 绑定在一起，进行关联。