OC的isa指针存储了哪些信息？

OC中所有的实例对象、类对象和元类对象中都一个名为isa的成员变量，他们通常把它叫isa指针，既然是指针，那里面存储的应该就是一个地址。在以前的32位系统中，isa确实就是存储的一个地址，实例对象的isa存储的是其对应的类对象的地址，类对象的isa存储的是其对应的元类对象的地址，元类对象的isa存储的是根元类对象的地址。

但是在现在的64位系统(arm64架构)中，苹果对isa做了优化，里面除了存储一个地址外还存储了很多其他信息。一个指针占8个字节，也就是64位，苹果只用了其中的33位来存储地址，其余31位用来存储其他信息。下面我们来看下在arm64架构中关于isa的定义：

#   define ISA_MASK        0x0000000ffffffff8ULL
#   define ISA_MAGIC_MASK  0x000003f000000001ULL
#   define ISA_MAGIC_VALUE 0x000001a000000001ULL
#   define ISA_BITFIELD                                                      \
      uintptr_t nonpointer        : 1;                                       \
      uintptr_t has_assoc         : 1;                                       \
      uintptr_t has_cxx_dtor      : 1;                                       \
      uintptr_t shiftcls          : 33; /*MACH_VM_MAX_ADDRESS 0x1000000000*/ \
      uintptr_t magic             : 6;                                       \
      uintptr_t weakly_referenced : 1;                                       \
      uintptr_t deallocating      : 1;                                       \
      uintptr_t has_sidetable_rc  : 1;                                       \
      uintptr_t extra_rc          : 19
#   define RC_ONE   (1ULL<<45)
#   define RC_HALF  (1ULL<<18)

上面信息中定义的像ISA_MASK这种常量我们不用管，这些都是程序在操作isa的过程中要用到的，比如我们将isa和ISA_MASK进行按位与运算isa & ISA_MASK就可以得到isa中存储的地址值。

我们主要关注一下uintptr_t类型数据：

• nonpointer：(isa的第0位(isa的最后面那位)，共占1位)。为0表示这个isa只存储了地址值，为1表示这是一个优化过的isa。
• has_assoc：(isa的第1位，共占1位)。记录这个对象是否是关联对象,没有的话，释放更快。
• has_cxx_dtor：(isa的第2位，共占1位)。记录是否有c++的析构函数，没有的话，释放更快。
• shiftcls：(isa的第3-35位，共占33位)。记录类对象或元类对象的地址值。
• magic：(isa的第36-41位，共占6位)，用于在调试时分辨对象是否完成初始化。
• weakly_referenced：(isa的第42位，共占1位)，用于记录该对象是否被弱引用或曾经被弱引用过，没有被弱引用过的对象可以更快释放。
• deallocating：(isa的第43位，共占1位)，标志对象是否正在释放内存。
• has_sidetable_rc：(isa的第44位，共占1位)，用于标记是否有扩展的引用计数。当一个对象的引用计数比较少时，其引用计数就记录在isa中，当引用计数大于某个值时就会采用sideTable来协助存储引用计数。
• extra_rc：(isa的第45-63位，共占19位)，用来记录该对象的引用计数值-1(比如引用计数是5的话这里记录的就是4)。这里总共是19位，如果引用计数很大，19位存不下的话就会采用sideTable来协助存储，规则如下：当19位存满时，会将19位的一半(也就是上面定义的RC_HALF)存入sideTable中，如果此时引用计数又+1，那么是加在extra_rc上，当extra_rc又存满时，继续拿出RC_HALF的大小放入sideTable。当引用计数减少时，如果extra_rc的值减少到了0，那就从sideTable中取出RC_HALF大小放入extra_rc中。综上所述，引用计数不管是增加还是减少都是在extra_rc上进行的，而不会直接去操作sideTable，这是因为sideTable中有个自旋锁，而引用计数的增加和减少操作是非常频繁的，如果直接去操作sideTable会非常影响性能，所以这样设计来尽量减少对sideTable的访问。