Objective-C中的 self 和 isa
isa指针
- Class 和 id 的typedef
typedef struct objc_class *Class;
typedef struct objc_object *id;
id是一个objc_object结构类型的指针，而objc_object结构就表示是一个对象。所以，id声明的变量则是一个指向对象的指针。
我们所说的“对象”，就是指这样的一个结构体：
objc_object，它的成员只有一个指向object_class结构体的指针isa。
- isa_t
union isa_t
{
isa_t() { }
isa_t(uintptr_t value) : bits(value) { }
Class cls;
uintptr_t bits;
}
- objc_object
struct objc_object {
private:
isa_t isa;
}
- objc_class
struct objc_class : objc_object {
// Class ISA;
Class superclass;
cache_t cache; // formerly cache pointer and vtable
class_data_bits_t bits; // class_rw_t * plus custom rr/alloc flags
}
- NSObject
@interface NSObject <NSObject> {
Class isa OBJC_ISA_AVAILABILITY;
}
@interface Object {
Class isa;
}
-
Objective-C对象基本上是C结构。每个Objective-C对象（包括每个类）都有一个isa指针，运行时根据此指针来确定对象是什么类，因此它知道对象响应的选择器，超类是什么，对象具有什么属性等等。 -
isa：是一个Class类型的指针. 每个实例对象有个isa的指针,他指向对象的类，而Class里也有个isa的指针, 指向meteClass(元类)。元类保存了类方法的列表。当类方法被调用时，先会从本身查找类方法的实现，如果没有，元类会向他父类查找该方法。同时注意的是：元类（meteClass）也是类，它也是对象。元类也有isa指针,它的isa指针最终指向的是一个根元类(root meteClass).根元类的isa指针指向本身，这样形成了一个封闭的内循环。
对象的实例方法调用时，通过对象的
isa在类中获取方法的实现。
类对象的类方法调用时，通过类的isa在元类中获取方法的实现。
self、 super 和 _cmd
-
self:Objective-C的函数的前两个隐藏参数之一，指向当前当前调用方法的类，另一个隐藏参数是_cmd，代表当前类方法的selector。 -
super:super并不是隐藏的参数，它只是一个“编译器指示符”，它和self指向的是相同的消息接收者，不同的是super告诉编译器，当调用方法时，要去调用父类的方法，而不是本类里的。
当使用
self调用方法时，会从当前类的方法列表中开始找，如果没有，就从父类中再找;而当使用super时，则从父类的方法列表中开始找。然后调用父类的这个方法。
self、super是一个指针，self谁调用了当前方法，self就指向谁
而super指向了当前类的父类，如果super在类方法中，它就代表了调用当前类方法的类的父类，如果在对象方法中，它就代表调用当前对象方法的对象的父类对象
- 如果
self、super在类方法中,那么它就代表当前调用这个类方法的类、父类 - 如果
self、super在对象方法中，那么它就代表当前调用这个对象方法的对象、父对象
出现在对象方法中，就代表着当前对象，出现在类方法中，就代表着当前类
- _cmd:
SEL类型的一个变量,代表当前方法的selector，Objective-C的函数的前两个隐藏参数的另外一个,它和self一样都是每个方法调用时都会传入的参数
/// An opaque type that represents a method selector.
typedef struct objc_selector *SEL;
struct objc_method {
SEL method_name;
char *method_types;
IMP method_imp;
};
SEL是selector在Objc中的表示类型，selector是方法选择器
SEL可以理解为方法编号，其实它就是个映射到方法的C字符串,objc.h文件中
object_getClass 与 [self class]
-
object_getClass: 获得的是isa指针的指向 -
[self class]: 当self时实例对象的时候，获取的是isa的指向，也就是类对象，如果是类对象，则返回自身。
| object_getClass | [obj class] | |
|---|---|---|
| 实例对象 | isa指针指向 | isa指针指向 |
| 类对象 | isa指针指向 | 对象本身 |
| 元类对象 | isa指针指向 | 对象本身 |
关于 class 和 object_getClass的相关源码：
+ (Class)class {
return self;
}
- (Class)class {
return object_getClass(self);
}
Class object_getClass(id obj)
{
if (obj) return obj->getIsa();
else return Nil;
}
inline Class
objc_object::getIsa()
{
if (isTaggedPointer()) {
uintptr_t slot = ((uintptr_t)this >> TAG_SLOT_SHIFT) & TAG_SLOT_MASK;
return objc_tag_classes[slot];
}
return ISA();
}
inline Class
objc_object::ISA()
{
assert(!isTaggedPointer());
return (Class)(isa.bits & ISA_MASK);
}
如下图所示:
-
类方法中
+ (void)testSelf的self是指向类对象本身，[Person class]和[self class]也都是指向本身，因为在类方法中self是类对象,所以和[Person class]一样调用的是+ (Class)class返回的都是自身,object_getClass(class)相当于是self->isa,所以是指向isa的指针 -
实例方法中
- (void)testSelf,self是指向当前实例对象本身，在实例方法中的[Person class]和类方法中的p2指针地址一样，都是指向类对象本身，[self class]因为self是实例对象所以调用- (Class)class相当于调用object_getClass(class)，返回的是self->isa，所以是指向isa指针。p2 == p3 == p4,这也说明了实例对象中的isa指针指向的是类对象。
附：（isKindOfClass 和 isMemberOfClass）源码
+ (BOOL)isKindOfClass:(Class)cls {
for (Class tcls = object_getClass((id)self); tcls; tcls = tcls->superclass) {
if (tcls == cls) return YES;
}
return NO;
}
- (BOOL)isKindOfClass:(Class)cls {
for (Class tcls = [self class]; tcls; tcls = tcls->superclass) {
if (tcls == cls) return YES;
}
return NO;
}
+ (BOOL)isMemberOfClass:(Class)cls {
return object_getClass((id)self) == cls;
}
- (BOOL)isMemberOfClass:(Class)cls {
return [self class] == cls;
}
问题:以下代码输出结果?
BOOL res1 = [(id)[NSObject class] isKindOfClass:[NSObject class]];
BOOL res2 = [(id)[NSObject class] isMemberOfClass:[NSObject class]];
BOOL res3 = [(id)[Sark class] isKindOfClass:[Sark class]];
BOOL res4 = [(id)[Sark class] isMemberOfClass:[Sark class]];
答案和详解和可以从神经病院 Objective-C Runtime 入院第一天这里获取
参考链接
神经病院 Objective-C Runtime 入院第一天
从 NSObject 的初始化了解 isa
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