iOS isa详解

1、isa 在哪里

有以下代码，在控制台输出obj的数据结构，排在第一位的就是isa的地址。

为何呢？由于对象继承自NSObject，NSObject在底层的实现是结构体objc_object，里面只有一个isa成员变量，那么对象的首地址指向的第一块就是isa所在。

2、isa 的类型

正常来讲isa指向的就是该对象的类，那咱们打印这个地址应该输出类名，可是出乎意料的是这里并无打印出类名。

去源码里面找找看，发现isa是Class类型

Class类型实际上是objc_class

能够看到objc_class继承自objc_object，那么里面就应该有一个isa。此外还有的成员变量就是superclass、cache、bits、data。

3、isa 的结构

可是不行，这样也看不出来什么呀，仍是不知道isa究竟是什么。有看过 iOS alloc & init 方法解析 的朋友应该有印象，在alloc方法里面会调用一个叫initIsa()的方法，那么是否是能够在这个方法中找到isa的真正结构呢？

终于找到了，原来isa_t是个联合体，看下来重点就应该在ISA_BITFIELD

喜大普奔终于找到了，注意的咱们要关注arm64下的结构。前面的是参数名、后面的是所占位数，总数加起来是64位。

参数名	做用	大小	所在位置
nonpointer	是否对isa指针开启指针优化 0：纯isa指针只包含类对象地址 1：isa中包含了类对象地址、类信息、对象的引用计数等	1	0
has_assoc	是否有关联对象 0：没有 1：存在	1	1
has_cxx_dtor	该对象是否有C++或者Objc的析构器 若是有析构函数则须要作析构逻辑 若是没有则能够更快的释放对象	1	2
shiftcls	存储类指针的值。开启指针优化的状况下，在arm64架构中有 33 位用来存储类指针	33	3~35
magic	用于调试器判断当前对象是真的对象仍是没有初始化的空间	5	36~40
weakly_referenced	是否有弱引用 0：没有 1：存在	1	41
deallocating	是否正在释放内存 0：不是 1：是	1	42
has_sidetable_rc	是否须要用到外挂引用计数，当对象引用技术大于 10 则须要借用该变量存储进位	1	43
extra_rc	该对象的引用计数值，其实是引用计数值减 1。 若是对象的引用计数为10，那么 extra_rc 为 9。若是引用计数大于 10 则须要使用 has_sidetable_rc	19	44~63

那么咱们知道了，在开启isa优化的时候对象的指针是存在isa的shiftcls里面，那么怎么得到shiftcls呢？咱们强转isa的类型为isa_t后打印

4、isa 获取类

shiftcls是有了，可是这里面还不是类？这时候咱们再来看shiftcls是怎么来的。

原来是cls右移3位。那么咱们把它还原一下，成功～

5、怎么从对象获取类

日常获取对象的类会直接调用class方法，那么class方法内部实现是怎样的？

重点来了，getIsa()方法;

当前不是taggedPointer，直接返回ISA()

ISA()里面根据判断条件就会走到最后的一行，就是isa.bits和ISA_MASK作一下与运算

咱们来看看ISA_MASK

ISA_MASK有了，可是isa.bits怎么获取呢？？这里打印isa出来的数值和结构里bits的值如出一辙！

那么咱们尝试一下～把isa打印的值和ISA_MASK与运算～成功获取到类

6、ISA的指向

这个时候已经验证了能够经过对象的isa获取到对象的类，那么类自己也是一个对象，它的isa又是指向那里呢？

• 简单的多打印几层，咱们看到打印结果有3层是LGPerson，第一层是咱们的对象，第二层是类对象。第三层虽然也是LGPerson，可是地址和第二层的不同，说明不是同一个对象。类对象在内存中是只能存在一个的，那么第三层确定就是元类了。
• 往上继续打印，发现元类对象isa指向的是NSObject，NSObject的象isa指向的也是NSObject。看看2个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具备同一个根元类。

  

那么咱们能够获得四个结论

• 对象的isa指向其类
• 类对象的isa指向其元类
• 元类的isa指向根元类
• 全部元类的isa都指向根元类