iOS rutime(1)-isa详解

1. OC的定义

• Objective-C是一门动态性比较强的编程语言,跟C和C++等语言有着很大的不同.
• Objective-C的动态性是由Runtime API来支撑的.
• Runtime API提供的接口基本都是C语言的，源码由C\C++\汇编语言编写.

一. isa指针的详解

要想学习isa指针的详细的解释,首先要理解位运算和共用体.

1. 位运算和共用体

A.位运算

我们来看这一段代码:

UIView*view = [[UIViewalloc]init];
view.autoresizingMask=UIViewAutoresizingFlexibleWidth|UIViewAutoresizingFlexibleHeight;
[self.viewaddSubview:view];

UIViewAutoresizingFlexibleWidth|UIViewAutoresizingFlexibleHeight;这里就是通过位运算获得的子控件的位置.所以可以出来位运算在我们的开发中是重要之处.
程序中的所有数在计算机内存中都是以二进制的形式储存的。位运算说穿了，就是直接对整数在内存中的二进制位进行操作。

C++提供了6种位运算符来进行位运算操作:

• & 按位与
• | 按位或
• ^ 按位异或
• ~ 按位取反
• << 左移（左边消失，右边补0）
• >> 右移（右边消失，左边补符号位）
  位运算的操作数是整数类型或字符型.

①.按位与&运算(相同为一)

& 运算常常用来将某变量的某些位清0
&也常用于二进制取位操作

②.按位或|运算(有一则一)

｜运算通常用于二进制特定位上的强制置1

③.按位异或^运算

^运算通常用于对二进制的特定一位进行取反操作

B. 共同体

共用体把几种不同数据类型的变量存放在同一块内存里。共用体中的变量共享同一块内存。
定义共用体类型变量的一般形式：

union 共用体名
{
    成员列表
}变量列表;

union的主要特征有

• union中可以定义多个成员，union的大小由最大的成员的大小决定；
• union成员共享同一块大小的内存，一次只能使用其中的一个成员；
• 对union某一个成员赋值，会覆盖其他成员的值（但前提是成员所占字节数相同，当成员所占字节数不同时只会覆盖相应字节上的值，比如对char成员赋值就不会把整个int成员覆盖掉，因为char只占一个字节，而int占四个字节）；
• union量的存放顺序是所有成员都从低地址开始存放的。

这次我们正式开始了解isa详情

• 要想学习Runtime，首先要了解它底层的一些常用数据结构，比如isa指针.
• 在arm64架构之前，isa就是一个普通的指针，存储着Class、Meta-Class对象的内存地址.
• 从arm64架构开始，对isa进行了优化，变成了一个共用体（union）结构，还使用位域来存储更多的信息.

2. isa结构体

/** isa_t 结构体 */
union isa_t {
    Class cls;
    uintptr_t bits;
    struct {
        uintptr_t nonpointer        : 1;
        uintptr_t has_assoc         : 1;
        uintptr_t has_cxx_dtor      : 1;
        uintptr_t shiftcls          : 33;
        uintptr_t magic             : 6;
        uintptr_t weakly_referenced : 1;
        uintptr_t deallocating      : 1;
        uintptr_t has_sidetable_rc  : 1;
        uintptr_t extra_rc          : 19;
    };
};

isa参数详解

1. nonpointer:

• 0，代表普通的指针，存储着Class、Meta-Class对象的内存地址
• 1，代表优化过，使用位域存储更多的信息

2. has_assoc：

• 是否有设置过关联对象，如果没有，释放时会更快

3. has_cxx_dtor：

• 是否有C++的析构函数（.cxx_destruct），如果没有，释放时会更快

4. shiftcls：

• 存储着Class、Meta-Class对象的内存地址信息

5. magic：

• 用于在调试时分辨对象是否未完成初始化

6. weakly_referenced：

• 是否有被弱引用指向过，如果没有，释放时会更快

7. deallocating：

• 对象是否正在释放

8. extra_rc：

• 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。

9. has_sidetable_rc：

• 当对象引用计数大于 10 时，则has_sidetable_rc 的值为 1，那么引用计数会存储在一个叫 SideTable 的类的属性中，这是一个散列表。

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