iOS-底层原理(13)-runtime之isa详解

2018-09-05 本文已影响141人路飞_Luck

序言

Objective-C是一门动态性比较强的编程语言，跟C、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

位运算和共用体

位运算

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

共用体

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。

一 isa详解

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

image.png

isa结构体

isa结构.png

实例代码如下 - 一定需要用真机进行调试

#import <Foundation/Foundation.h>
@interface CSPerson : NSObject
@end

创建一个对象并且断点调试，输出 isa 值

image.png

接下来我们创建一些关联对象和弱引用对象

image.png

isa参数详解

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
has_assoc：是否有设置过关联对象，如果没有，释放时会更快
has_cxx_dtor：是否有C++的析构函数（.cxx_destruct），如果没有，释放时会更快
shiftcls：存储着Class、Meta-Class对象的内存地址信息
magic：用于在调试时分辨对象是否未完成初始化
weakly_referenced：是否有被弱引用指向过，如果没有，释放时会更快
- deallocating：对象是否正在释放
extra_rc：里面存储的值是引用计数器减1
has_sidetable_rc：引用计数器是否过大无法存储在isa中
如果为1，那么引用计数会存储在一个叫SideTable的类的属性中

为什么要&ISA_MASK来获取类或元类的地址

因为从arm64位开始，isa里面存储各种信息，是一个共用体，其中shiftcls 33位才是用来存放地址。通过&ISA_MASK就可以将33位的地址值取出来。

无论是实例对象，还是类对象，还是元类对象，他们的地址最后一位要么是0，要么是8，因为他们的地址是isa & ISA_MASK，又因为ISA_MASK最后3位都是0，所以导致他们的地址最后3位也永远是0，所以最后一位要么是0(0000 0000)，要么是8(0000 0100)。

本文主要参考MJ老师的教案，非常感谢MJ老师。

项目连接地址 - runtime_union_mask

iOS-底层原理(13)-runtime之isa详解

序言

位运算和共用体

位运算

1.按位与&运算

2.按位或|运算

3.按位异或^运算

共用体

一 isa详解

isa参数详解

为什么要&ISA_MASK来获取类或元类的地址

猜你喜欢

热点阅读