iOS isa詳解

1、isa 在哪裏

有以下代碼，在控制檯輸出obj的數據結構，排在第一位的就是isa的地址。

爲何呢？由於對象繼承自NSObject，NSObject在底層的實現是結構體objc_object，裏面只有一個isa成員變量，那麼對象的首地址指向的第一塊就是isa所在。

2、isa 的類型

正常來講isa指向的就是該對象的類，那咱們打印這個地址應該輸出類名，可是出乎意料的是這裏並無打印出類名。

去源碼裏面找找看，發現isa是Class類型

Class類型實際上是objc_class

能夠看到objc_class繼承自objc_object，那麼裏面就應該有一個isa。此外還有的成員變量就是superclass、cache、bits、data。

3、isa 的結構

可是不行，這樣也看不出來什麼呀，仍是不知道isa究竟是什麼。有看過 iOS alloc & init 方法解析 的朋友應該有印象，在alloc方法裏面會調用一個叫initIsa()的方法，那麼是否是能夠在這個方法中找到isa的真正結構呢？

終於找到了，原來isa_t是個聯合體，看下來重點就應該在ISA_BITFIELD

喜大普奔終於找到了，注意的咱們要關注arm64下的結構。前面的是參數名、後面的是所佔位數，總數加起來是64位。

參數名	做用	大小	所在位置
nonpointer	是否對isa指針開啓指針優化 0：純isa指針只包含類對象地址 1：isa中包含了類對象地址、類信息、對象的引用計數等	1	0
has_assoc	是否有關聯對象 0：沒有 1：存在	1	1
has_cxx_dtor	該對象是否有C++或者Objc的析構器 若是有析構函數則須要作析構邏輯 若是沒有則能夠更快的釋放對象	1	2
shiftcls	存儲類指針的值。開啓指針優化的狀況下，在arm64架構中有 33 位用來存儲類指針	33	3~35
magic	用於調試器判斷當前對象是真的對象仍是沒有初始化的空間	5	36~40
weakly_referenced	是否有弱引用 0：沒有 1：存在	1	41
deallocating	是否正在釋放內存 0：不是 1：是	1	42
has_sidetable_rc	是否須要用到外掛引用計數，當對象引用技術大於 10 則須要借用該變量存儲進位	1	43
extra_rc	該對象的引用計數值，其實是引用計數值減 1。 若是對象的引用計數爲10，那麼 extra_rc 爲 9。若是引用計數大於 10 則須要使用 has_sidetable_rc	19	44~63

那麼咱們知道了，在開啓isa優化的時候對象的指針是存在isa的shiftcls裏面，那麼怎麼得到shiftcls呢？咱們強轉isa的類型爲isa_t後打印

4、isa 獲取類

shiftcls是有了，可是這裏面還不是類？這時候咱們再來看shiftcls是怎麼來的。

原來是cls右移3位。那麼咱們把它還原一下，成功～

5、怎麼從對象獲取類

日常獲取對象的類會直接調用class方法，那麼class方法內部實現是怎樣的？

重點來了，getIsa()方法;

當前不是taggedPointer，直接返回ISA()

ISA()裏面根據判斷條件就會走到最後的一行，就是isa.bits和ISA_MASK作一下與運算

咱們來看看ISA_MASK

ISA_MASK有了，可是isa.bits怎麼獲取呢？？這裏打印isa出來的數值和結構裏bits的值如出一轍！

那麼咱們嘗試一下～把isa打印的值和ISA_MASK與運算～成功獲取到類

6、ISA的指向

這個時候已經驗證了能夠經過對象的isa獲取到對象的類，那麼類自己也是一個對象，它的isa又是指向那裏呢？

• 簡單的多打印幾層，咱們看到打印結果有3層是LGPerson，第一層是咱們的對象，第二層是類對象。第三層雖然也是LGPerson，可是地址和第二層的不同，說明不是同一個對象。類對象在內存中是隻能存在一個的，那麼第三層確定就是元類了。
• 往上繼續打印，發現元類對象isa指向的是NSObject，NSObject的象isa指向的也是NSObject。看看2個NSObject的地址是相同的，因此NSObject的isa是指向了自身，也就是NSObject和LGPerson具備同一個根元類。

  

那麼咱們能夠獲得四個結論

• 對象的isa指向其類
• 類對象的isa指向其元類
• 元類的isa指向根元類
• 全部元類的isa都指向根元類