isa结构分析

在开始讲之前,我们先来了解一个牛逼的编译器,Clang:

大致内容在这张图片上讲的很清楚了,接下来就用一个命令把它整出来,那就是 

用` clang -rewrite-objc main.m -o main.cpp`  这句命令 把目标文件编译成C++文件

然后打开main.cpp这个文件,我们会发现 \color{red}{对象在底层会编译成结构体}

` 任何类里面都有一个默认的属性, 这个属性就是isa` 

接下来看一张图:

通过声明会生成如图片中的LGPerson_IMPL,里面的 NSString *_name  LGPerson里面的属性

细心的哥们会发现里面有个objc_setProperty,其实一旦调用set方法,那么所有的set方法必将会走到 objc_setProperty这里,那为什么要走这里呢?

接下来听我一一道来:

因为我们每个set都做相同的事情,对新值的retain,旧值的release。

但是如果每个set都去跟下层去对接,那就相当的恶心了,会产生很多的临时变量,当你想查找一个函数时,会非常麻烦。所以可以抽取出来,`通过一个中间的适配层来做这件事情就非常完美了,这个就是`objc_setProperty`


objc_setProperty

接下来讲讲联合体位域

联合体位域可以大大节省内存空间,怎么节省的,看我下面这段话:

isa 是8个字节, 8*8  是64位 存的是一个类信息的地址,然而每个类还有很多其他东西,都开辟内存的话实在是占用太多的内存,所有完全可以存放在isa里面,优化内存和性能

所以就来到了isa_t这个联合体来优化isa的内存和性能

其中` ISA_BITFIELD`  这里面包含两种架构 一种是 arm64,主要针对手机iOS的,

一种是x86_64,主要针对Mac OS 电脑的

arm64

看我红框框里面,其中

nonpointer:表示是否对 isa 指针开启指针优化 0:纯isa指针,1:不止是类对象地址,isa 中包含了类信息、对象的引用计数等 

has_assoc:关联对象标志位,0没有,1存在 

has_cxx_dtor:该对象是否有 C++ 或者 Objc 的析构器,如果有析构函数,则需要做析构逻辑, 如果没有,则可以更快的释放对象 

shiftcls:  注意,这个是红框里面的重点 存储类指针的值。开启指针优化的情况下,在 arm64 架构中有 33 位用来存储类指针。 

magic:用于调试器判断当前对象是真的对象还是没有初始化的空间 

weakly_referenced:志对象是否被指向或者曾经指向一个 ARC 的弱变量, 没有弱引用的对象可以更快释放。 

deallocating:标志对象是否正在释放内存 

has_sidetable_rc:当对象引用技术大于 10 时,则需要借用该变量存储进位 

extra_rc:当表示该对象的引用计数值,实际上是引用计数值减 1, 例如,如果对象的引用计数为 10,那么 extra_rc 为 9。如果引用计数大于 10, 则需要使用到下面的 has_sidetable_rc。 

`从上面不难看出,isa的64 位存的信息是满满的,不单单只是存了一个类指针在里面`


最后说一下 cls 与 类 的关联原理:

通过 `alloc --> _objc_rootAlloc --> callAlloc --> _objc_rootAllocWithZone --> _class_createInstanceFromZone` 来到 initInstanceIsa ,然后点到initIsa方法,如图所示

initIsa源码实现

源码流程我在图中用注释标明了,红色框框里面

通过以下验证,拿到isa里面类信息:

第一 :用isa & ISA_MASK 得到 shiftcls类信息

第二:通过运算过程, 当前isa >> 3 然后再 << 20 最后再 >> 17 得到类信息

第三:objc_getClass这个函数通过对象来拿到类信息,其原理也是用isa.bits & ISA_MASK

总之,我们的类信息就存在isa里面。 那么今天就先说到这里啦,下期我会讲解类的结构分析,谢谢大家!

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