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一、为什么要了解isa
isa是oc的一个非常重要的内容,所有的继承关系中都存在isa的身影,isa存储了非常多的有用信息,在继承,初始化,内存的分配上都有着重要的作用。
二、探究思路
1、找到isa的源码。
2、查看isa的本质。
3、查看isa相关的代码。
三、查找isa源码
需要的资料 : objc4-818.2 : github.com/LGCooci/KCO...
适配的环境是macos11.1,更高的版本的在上面的链接中也有可编译的源码。
1、初见isa是从alloc的源码分析中找到的,所以继续找alloc的源码。
2、打开818.2,在xcode的Navigator中搜索alloc {
,找到alloc的源码。
3、进入源码实现 : alloc --> _objc_rootAlloc --> call_alloc --> _objc_rootAllocWithZone --> _class_createInstanceFromZone
4、第一篇文章中已经知道了isa的初始化会调用的是 : obj->initIsa(cls)
。

5、进入obj->initIsa(cls)
,然后继续进入initIsa(cls,false,false)
方法的实现。

6、找到isa。看方法最后的赋值 : isa = newisa;
所以可以推断,newisa就是一个实例化的isa。


7、看newisa的类型isa_t
。

四、isa的本质
从上一点可以看出,isa的本质是一个联合体,联合体的概念在这里。

1、isa结构简单分析
isa源码可以看第(三)节中的第7点中的图。
(1) isa的构造函数
isa有两个构造函数 :

第二个构造函数 : isa_t(uintptr_t value) : bits(value) { }
是C++构造函数和初始化的组合写法,:
后面是给成员bits
赋值,参数就是小括号里面的value
。
(2) isa的成员
isa有三个结构体成员,分别是 : uintptr_t bits;
、Class cls
和一个结构体。因为isa是一个联合体,所以cls和bits和结构体是不可能同时被赋值的。

bits和cls先不说,直接看isa结构体中的结构体成员,这是一个匿名的结构体。可以看到出现这个结构体成员的前提是宏定义了ISA_BITFIELD
。所以全局搜索ISA_BITFIELD
。
ISA_BITFIELD
的源码图片。




从源码可以看出来,差别是在不同的处理器架构下,ISA_BITFIELD
的宏定义内容不同。我们主要用的就是x86_64的就行。
所以看ISA_BITFIELD
源码图片中的第三张图。
isa的匿名结构体是一个位域,里面的内容具体如下 :
yaml
nonpointer : 表示是否对isa开启指针优化,1表示开启,那么isa中就包含了类信息、对象的引用计数等。0则表示纯isa指针,只保留了指向类的地址。
has_assoc : 关联对象标志位。1表示有,0表示没有。
has_cxx_dtor : 该对象是否有c++或者objc的析构器。1表示有,那么就需要做析构逻辑,0表示没有,那么对象就可以更快的释放。
shiftcls : 存储类指针的值。
magic : 用于调试器来判断当前的对象是真的对象,还是只是一个没有初始化的空间。
weakly_referenced : 表示对象是否被指向或者曾经指向过一个ARC的弱变量。没有弱引用的对象可以更快的释放。
unused : 原来叫deallocating,现在改名字了。表示对象是否正在释放内存。
has_sidetable_rc : 当对象的引用计数大于10的时候,则需要借用该变量存储进位。
extra_rc : 表示引用计数的值,实际是引用计数的值-1。
关于extra_rc和has_sidetable_rc举例 : 如果对象的引用计数值为10,那么extra_rc就为9。如果引用计数值大于10,则使用has_sidetable_rc。
关于nonpointer,经常可以看到nonpointer,他的意思是非指针。如果为1,那么就证明这个对象的isa是一个不纯净的isa,它的一些信息会存储到上面的结构体里面,如果为0,证明是一个纯净的isa,那么isa存储的就只有cls,也就是一个指向父类的指针信息。
但是isa不是只能是nonponiter或者不是,指针的值也是可以存进上面的这个结构体中的。
五、isa的初始化
isa的初始化还是从alloc那里进入,和上面的第三节第4点里的一样,找到obj->initIsa(cls)
,进入initIsa。可以看到 :

继续进入initIsa。会发现这是一个objc_object的函数。所以应该全局搜索void initIsa(
:

objc_object是对象的本质,这里先不说,先看初始化isa,一共有4个对isa的初始化函数。每一个都全局搜索一下,会发现它们最后全部都是实现initIsa函数。所以只需要看initIsa函数就够了。下图为initIsa函数的源码实现。

可以看到isa的结构体成员的赋值,都是在这里实现的。