iOS isa解析

在创建一个对象的时候，我们有时会用id来表示，系统会在运行时找到对象实际所属的类，这是怎么实现的呢？id又是什么？

/// A pointer to an instance of a class.
typedef struct objc_object *id;

/// Represents an instance of a class.
struct objc_object {
    Class _Nonnull isa  OBJC_ISA_AVAILABILITY;
};

可以看到，id实际是一个结构体指针，这个结构体中包含一个isa成员，类型为Class。

每个对象都最终都继承于NSObject，通过点击NSObject，可以发现如下：

@interface NSObject <NSObject> {
#pragma clang diagnostic push
#pragma clang diagnostic ignored "-Wobjc-interface-ivars"
    Class isa  OBJC_ISA_AVAILABILITY;
#pragma clang diagnostic pop
}

有一个isa成员变量，其类型是Class类型。
创建一个对象，就是对一个类进行实例化，因此需要知道类的模板，根据这个模板来创建实例对象，因此这个Class实际上就是表示类的模板，点击可以查看到实际是一个结构体。

/// An opaque type that represents an Objective-C class.
typedef struct objc_class *Class;
struct objc_class {
    Class _Nonnull isa  OBJC_ISA_AVAILABILITY;

#if !__OBJC2__
    Class _Nullable super_class                              OBJC2_UNAVAILABLE;
    const char * _Nonnull name                               OBJC2_UNAVAILABLE;
    long version                                             OBJC2_UNAVAILABLE;
    long info                                                OBJC2_UNAVAILABLE;
    long instance_size                                       OBJC2_UNAVAILABLE;
    struct objc_ivar_list * _Nullable ivars                  OBJC2_UNAVAILABLE;
    struct objc_method_list * _Nullable * _Nullable methodLists                    OBJC2_UNAVAILABLE;
    struct objc_cache * _Nonnull cache                       OBJC2_UNAVAILABLE;
    struct objc_protocol_list * _Nullable protocols          OBJC2_UNAVAILABLE;
#endif

} OBJC2_UNAVAILABLE;
/* Use `Class` instead of `struct objc_class *` */

注意，这个结构体中也有一个是isa指针，因此可以判断Class其实也是一个对象，叫做类对象，也就是说，在创建类的实例对象的时候，实例对象的isa会指向对象所属类的类对象，这个类对象中包含创建实例所需的基本信息，包含方法列表，属性列表，协议列表等。
那么，类对象中的isa指向的是哪里？
可以看到，类对象中包含的是创建该类的实例对象所需的基本信息，并没包含创建类对象所需的信息，因此，类对象中的isa实际指向的是描述这个类对象的类，称为元类
元类中包含这个类对象的基本信息，类方法列表等信息。
元类中也有isa指针，元类中的isa指针指向根类。