isa指针结构分析
OC对象中结构体中都有一个isa指针，我们都知道OC对象的isa指向他所属的类，那么这个isa是怎样的一种数据结构，为什么它能够指向所属的类，除此之外他还有哪些特殊之处，他的内部又是什么形态，这就是我们需要研究的问题。
要说明isa的数据结构，就不得不先说说联合的位域：
//联合体
union {
char bits;
//位域
struct {
char front : 1;
char back : 1;
char left : 1;
char right : 1;
} direction;
} Car;
如上，我们定义了一个联合体来描述Car，Car的方向有前后左右，但同时只能有一个方向是有效地，那么我们怎么来方便快速的描述这样一个特征呢，这时位域的概念也就产生了，位域具有互斥性，符合了Car一个时间只能向一个方向走，为了方便读取，我们想一次性把四个方向的数据都读出来，而不是每次读取一个方向的数据，这时联合体的优势就体现出来了。
来看看这个联合体在内存中是如何存储的：
联合体位域.png
一个简单的示意图，实际存储还要看具体平台的处理，有大小端之分，我们只做示意性的分析，从图中我们可以看到，这个联合体其实就是把他的两个成员char bits;和struct direction;共用一片内存区域存储起来，这么做就实现了读取时，只需要读取bits成员，就可以获取到direction成员所有的值，而不用分四次读取每个方向的值，赋值的时候也可以一次性给四个bit位进行赋值，这就是联合体位域给我们带来的便利。
说完了位域，就来说说这个技巧是如何用在OC的isa结构体中使用的，看看runtime源码isa.h中有这样一段宏定义：
# if __arm64__
# 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)
# elif __x86_64__
# define ISA_MASK 0x00007ffffffffff8ULL
# define ISA_MAGIC_MASK 0x001f800000000001ULL
# define ISA_MAGIC_VALUE 0x001d800000000001ULL
# define ISA_BITFIELD \
uintptr_t nonpointer : 1; \
uintptr_t has_assoc : 1; \
uintptr_t has_cxx_dtor : 1; \
uintptr_t shiftcls : 44; /*MACH_VM_MAX_ADDRESS 0x7fffffe00000*/ \
uintptr_t magic : 6; \
uintptr_t weakly_referenced : 1; \
uintptr_t deallocating : 1; \
uintptr_t has_sidetable_rc : 1; \
uintptr_t extra_rc : 8
# define RC_ONE (1ULL<<56)
# define RC_HALF (1ULL<<7)
乍看起来，是不是和我们上面定义的联合体Car中的direction结构体很相似，只是它里面的数字各不相同，说明这些成员所占用的bit长度各不相同，而且根据arm64和x86_64分别进行了定义。
下面就来看看isa的真面目：
//isa的结构
union isa_t {
isa_t() { }
isa_t(uintptr_t value) : bits(value) { }
Class cls;
uintptr_t bits;
#if defined(ISA_BITFIELD)
struct {
ISA_BITFIELD; // defined in isa.h
};
#endif
};
没错，就是一个联合体，里面包含了一个Class cls;的指针和uintptr_t bits;以及一个结构体，其中uintptr_t可以在_uintptr_t.h中找到定义：
#ifndef _UINTPTR_T
#define _UINTPTR_T
typedef unsigned long uintptr_t;
#endif /* _UINTPTR_T */
由此可以知道uintptr_t就是unsigned long类型，在64位平台占8字节。
最关键的是后面这个结构体，它的内部只有一个宏ISA_BITFIELD;，如果把ISA_BITFIELD;宏定义展开，是不是和我们最开始定义的联合体Car是一样的配方，一样的味道！
下面我们分析一下ISA_BITFIELD里面定义的各个成员的含义：
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:
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。x86下是44位。
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:
标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:
当对象引用计数大于 10 时，则需要借用该变量存储进位。
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， 则需要使用到上面的 has_sidetable_rc。
通过isa的结构信息，我们也了解到了isa里主要存储了哪些对象信息。
(先写到这，写不动了，未完待续，后面用真机调试，打印一下我们的这些分析结果)
