联合体（又叫共用体）
联合体怎么来的
我们知道一个对象至少占用16个字节的内存，如果对象中有属性的时候可能占用的内存会更多。当属性是互斥的时候，如果每个属性都单独计算内存的话无疑会浪费空间，比如一辆车只能前、后、左、右行驶，所以这些互斥的属性可以共用一块内存，这就是联合体。
联合体结构
//联合体
union {
}XXXX;
联合体使用union关键字来声明，联合体所有属性共用一块内存区域，比如下面案例，前后左右共用一个内存
联合体案例分析
@property (nonatomic, assign) BOOL front;
@property (nonatomic, assign) BOOL back;
@property (nonatomic, assign) BOOL left;
@property (nonatomic, assign) BOOL right;
- (void)setFront:(BOOL)isFront; // 存储 : 1字节 = 8位 0000 1111 char + 位域 bit 结构体
- (BOOL)isFront;
- (void)setBack:(BOOL)isBack;
- (BOOL)isBack;
申明联合体
// 联合体
union {
char bits;
// 位域
struct { // 0000 1111
char front : 1;
char back : 1;
char left : 1;
char right : 1;
};
} _direction;
部分属性使用
- (instancetype)init
{
self = [super init];
if (self) {
_direction.bits = 0b0000000000;
}
return self;
}
- (void)setFront:(BOOL)isFront {
if (isFront) {
_direction.bits |= LGDirectionFrontMask;
} else {
_direction.bits |= ~LGDirectionFrontMask;
}
NSLog(@"%s",__func__);
}
- (BOOL)isFront{
return _direction.front;
}
- (void)setBack:(BOOL)isBack {
_direction.back = isBack;
NSLog(@"%s",__func__);
}
- (BOOL)isBack{
return _direction.back;
}
联合体与结构体区别
- 联合体共用一块内存，其中的属性互斥，占用内存较少
- 结构体是所有的属性均占用一个独立的内存，无论使用使用都会占有，占用内存较多
isa结构
我们先看下isa定义代码结构
#include "isa.h"
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
};
从上面isa结构中我们可以看到isa使用了联合体（union），所以cls跟bits属性是互斥的。
isa结构代码分析
我们先看ISA_BITFIELD宏定义，如图所示
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uintptr_t nonpointer：表示是否对isa指针开启指针优化，0表示纯指针，1表示不仅仅是类对象地址，还包括类信息、对象引用计数等
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has_assoc：关联对象标志位，0：没有， 1：存在
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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。
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shiftcls：存储类指针的值，这个值会与class关联起来
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magic：用于调试判断当前对象是真的对象还是没有初始化的空间
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weakly_referenced：标志对象是否被指向或者曾经指向一个ARC的弱变量，没有弱变量引用的对象可以更快释放
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deallocating：标志对象是否正在释放内存
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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
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extra_rc：当表示该对象的引用计数值，实际上是引用
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计数值减1
isa关联类的验证
我们在iOS底层值alloc探索中已经知道clsinitInstanceIsa方法关联类信息，该方法就是通过isa对象中bits.shiftcls存储cls信息，下面我们来验证下
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通过代码newisa.shiftcls = (uintptr_t)cls >> 3赋值的地方来验证，如下图所示
当断点执行到shiftcls时，shiftcls=nil，如图
执行结束，打印newisa.shiftcls 不为空，此时这个值就是cls
我们可以看到cls = LGPerson，shiftcls有值了，这个值保存的就是这个类。
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为什么shiftcls的值要强转成uintptr_t类型呢？这是因为内存存储不能存储字符串，只能识别0、1这两种数字，所以还要转，其中uintptr_t是long类型。
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为什么要右移3位？主要是由于 shiftcls 处于 isa 指针地址的中间部分，前面还有
3个位域，为了不影响前面的3个位域的数据，需要右移将其抹零
2. 通过位运算来验证，具体步骤如下图所示
上图中我们以MAc端为例子，shiftcls占44位来存储类信息，右移、左移主要是为了将前3位后17位置0，这样才能读取到类型
3. 通过 isa & ISA_MASK来获得类型信息
我们先看，ISA_MASK类型是什么，从下图中我们知道它是系统定义的一个宏
我们看截图代码实现
实际上这个实现原理跟object_getClass来获得class一样的 ，我们看下代码底层实现
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点击object_getClass
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点击getIsa，
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点击ISA，我们看下图，该方法最终实现原理也是& ISA_MASK
