探究isa的走向
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接上篇文章对象的本质和isa探索，之前我们在demo中分析对象
p的isa0x011d8001000080f9与上掩码ISA_MASK就得到了我们类OCPeople的地址0x00000001000080f8，如下图： -
我们用
x/4gx 0x00000001000080f8打印输出一下类的地址，也得到了类地址的内存结构，如下图： -
我们再用类地址的内存结构中的第一条数据
0x00000001000080d0与上掩码ISA_MASK之后po出来看能得到什么，如下图：我们发现
po 0x00000001000080d0 & 0x00007ffffffffff8出来的结果竟然是OCPeople。 -
那我们
p/x 0x00000001000080d0 & 0x00007ffffffffff8以16进制打印一下，如下图：p/x的结果是0x00000001000080d0。前面第1步中我们得到的地址0x00000001000080f8和现在的地址0x00000001000080d0，po出来的结果都是OCPeople。此时我们可以大胆的猜想：当前的类会和我们的对象一样可以无限开辟，也就是在内存里面不止一个类。 -
我们来验证一下，展开我们之前写好的
OCTestClassNum函数：OCTestClassNum函数这样写主要是看NSLog(@"\n%p-\n%p-\n%p-\n%p",class1,class2,class3,class4);输出来的地址是否一致。往下运行到line29，看下NSLog输出结果：我们发现class1,class2,class3,class4打印出来的地址全都是一样的，都是
0x1000080f8。意味着0x00000001000080f8和0x00000001000080d0两个地址中，只有0x00000001000080f8这个地址才是我们的类，0x00000001000080d0不是类，那它是什么？ 对象有isa，它指向类，类的isa指向元类，但是我们写的代码中导航栏可以看出是不存在元类的。展开我们当前demo中的Products，这个目录下有个黑色图标的文件，是可执行文件。 -
把这个可执行文件用
MachOView软件打开，如下图：
6.1 展开Section64(__DATA,__objc_classrefs)栏，有个ObjC2 References，点击，可以看到右边出现了_OBJC_CLASS_$_OCPeople，如下图：
6.2 点击Section64(__DATA_CONST,__objc_classlist)，右边出现的地址还是00000001000080F8，还是OCPeople，如下图：
6.3 展开Symbol Table栏，有个*Symbols，点击看到右边出现了很多符号，在右上角搜索class，如下图：
能看到有个
_OBJC_CLASS_$_OCPeople，$是个连接符号，还有个_OBJC_METACLASS_$_OCPeople，在我们编译的可执行文件里面多了个东西，这个类型就是元类METACLASS，但是我们在代码中没有创建，只创建了OCPeople，意味着是系统或者编译器帮我们生成好的。
6.4 元类就是我们当前的类isa所指向的东西，元类是由我们系统生成和编译的。现在我们探索到的isa走向就是：对象 isa --> 类 isa --> 元类，对象的isa指向类，类的isa指向元类。那我们现在思考，元类之后是不是还有一些东西呢？元类的isa指向哪呢？
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我们重新断点运行demo，看下对象的isa与上掩码得到类，类的isa与上掩码得到元类，元类的isa与上掩码的过程，截图如下：
元类的isa
0x00007fff88a74d60与上掩码得到的还是0x00007fff88a74d60，我们po输出一下得到NSObject。我们发现元类的isa继续走下去，就到了根元类，即元类的isa --> 根元类。 -
接下来我们探索
NSObject，p/x NSObject.class输出NSObject的地址为0x00007fff88a74d88，发现和第7步得到的地址不一致，再x/4gx 0x00007fff88a74d88输出一下，再拿它的第一条地址与上掩码，得到0x00007fff88a74d60，和第7步最后得到的地址一样，如下图：意味着我们当前
NSObject类的isa指向了NSObject的元类，但是NSObject的元类isa指向根元类。而对象p找到根元类经历了三层：对象 isa --> 类 isa --> 元类 isa --> 根元类。NSObject找到根元类只经历了两层，根类 isa --> 根元类isa。 -
以上所有探索过程我们就得到了isa走向图：任何对象的isa都可找到当前的类，类的isa就会找向它的元类，元类的isa就会找向它的根元类，根元类又会找向自己。而我们的根类
NSObject又会找向NSObject的元类。如图：
类的继承链
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这里先展示一个函数
OCTestNSObject，关于NSObject的元类链，代码如下：我们断点运行，看下输出结果：
我们打印出了
NSObject类的实例对象地址0x10052bf80、NSObject类的地址0x7fff88a74d88、NSObject的元类、根元类、根根元类的地址都是0x7fff88a74d60。OCPeople元类的父类是NSObject，地址是0x7fff88a74d60，这个地址和NSObject类的地址不一样，而是和NSObject的元类地址一样。说明OCPeople它的元类的父类是根元类。 -
接下来我们创建一个oc文件
OCProfessor继承自OCPeople，在函数OCTestNSObject中也添加代码，探究OCProfessor类它的元类的父类是什么，重新运行输出，如下图：
根据输出打印的结果看到：
OCProfessor它的元类的父类指向了OCPeople。所以不是任何类，它的元类的父类都指向根元类。元类它也有一条继承链，任何对象都由类来创造，类指向它的父类，父类指向根类（比如NSObject），根类指向什么还不知道。元类也是类，是类的话就有继承关系，子类的元类继承来自父元类，父类的元类最终会指向NSObject根元类.这个继承链我们也可以画个图看下，如图：
- 我们来看一下
NSObject这一特殊情况，在函数OCTestNSObject中添加代码，查找NSObject的父类：Class superClass4 = class_getSuperclass(NSObject.class);，查找NSObject根元类的父类：Class superClass5 = class_getSuperclass(metaClass);如下图：
断点运行，查看输出打印结果，NSObject的父类是(null)没有的，NSObject根元类的父类是NSObject，地址为0x7fff88a91d88，跟前面的类NSObject地址是一样的，又回到了NSObject，说明万物皆来自NSObject，所有的类都来源于NSObject，这也验证了上面“类的继承链”图中，根元类最终指向了NSObject。输出打印如下图：
isa的走向和类的继承
这是一幅来自苹果官方文档上的图（注：苹果官方文档有这张图的网址大家发我一下，我想找那个网址看下，图不是我亲自找的），做了一点标注，如下图：
大概总结就是：对象的isa指向类，类的isa指向元类，元类的isa指向根元类，根元类的isa指向自己。子类继承来自于父类，父类继承来自于根类，子元类继承来自于父元类，父元类继承来自于根元类，根元类继承指向了
NSObject。
源码分析类的底层结构
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重新断点运行demo，
x/4gx OCPeople.class打印输出，如下图：当前这个
OCPeople类有数据结构，有内存。而对象的内存里面会存很多的值，比如isa，成员变量等。那类里面会存什么呢？在探索对象的本质时，我们知道类里面有一个Class isa;，通过typedef struct objc_class *Class;知道Class又是结构体类型指针。 -
在objc源码中搜索
objc_class，再通过struct objc_class找到其声明的地方，有两处。第一处如图：line58有个if判断，非
__OBJC2__下才走下面的代码，以及line70的OBJC2_UNAVAILABLE，而我们的代码是OBJC2，所以这处的代码不用看。 -
第二处的代码比较长，部分截图如下，我们继续看是否适用：
结构体
objc_class继承自结构体objc_object。
3.1 line1699这行__has_feature判断编译器是否支持，ptrauth_calls身份验证，针对 arm64e 架构，使用Apple A12或者更高版本A系列处理器的设备，比如iPhone XS, iPhone XS Max, and iPhone XR支持 arm64e架构(参考链接1和优秀学员链接2)。
3.2 结构体objc_class内部存储了一些成员变量。
ISA隐藏属性，它来自于objc_object，继承过来的，可以在源码里搜索objc_object，struct objc_object里面就有成员变量Class _Nonnull isa。还有superclass、cache、bits这些成员变量。- 在研究对象的本质时，我们用到
clang命令将main.m文件转化为main.cpp文件，在main.cpp文件中我们看到了method_list、ivar_list、prop_list、protocol_list，这些都存在于bits里面。
3.3 源码继续往下看，这里是获取父类getSuperclass、设置父类setSuperclass：
3.4 class_rw_t是直接从bits.data()获取来的，command点进去class_rw_t，它是struct结构体类型的，里面有很多的方法：
现在我们已知类
objc_class，要想办法获取bits，获取内存数据data，首先要了解下内存偏移。
内存偏移
- 创建一个demo2或者在之前的demo上修改也一样，代码如下：
输出结果如下图，a和b的值都是输出10，但是a的地址输出为0x7ffeefbff3ac，b的地址输出为0x7ffeefbff3a8。
可以理解为某个区域有两个指针，这两个指针同时指向数据10，这个数据可以被任何指针指用访问。相当于copy的值拷贝。画图表示如下图：
2. 在demo2上添加代码如下：
看下对象p1、p2输出结果：
p1、p2输出地址不一样，&p1、&p2输出地址也不一样。&p1、&p2都是指针的指针，也叫二级指针。
3. 我们看下数组指针，代码如下，定义一个数组
c，c里面存放了1、2、3、4，然后把c赋给指针d。
看下输出结果，&c、&c[0]、&c[1]的输出结果依次为0x7ffeefbff3c0、0x7ffeefbff3c0、0x7ffeefbff3c4，d、d+1、d+2的输出结果依次为0x7ffeefbff3c0、0x7ffeefbff3c4、0x7ffeefbff3c8。数组c的地址也就是第一个元素的地址。
在数组c的内存中，第一个元素从c的首地址处开始存，内存连续开始依次存放第二个元素、第三个元素、第四个元素。c[0]和c[1]的地址相差4字节
，刚好是元素类型int的大小。d是数组c的地址指针，d+1是指针往下平移一个，平移一个步长。画一下大概的内存分布如下：
我们平时输出数组c的元素，最常用的就是下面的写法：
也可以用下面的写法：
内存可以平移，平移之后取地址里面的值，就能得到内存里面的值。
获取内存数据
获取类的地址之后，类的地址就是内存结构的首地址，内存平移一些大小，就能获取内存里面的内容。
- 在objc源码中断点运行，如下图：
x/4gx OCPeople.class来查看类OCPeople的数据结构，打印如下：
在上面源码分析类的底层结构时，我们知道了类的底层结构。第一个
isa，0x00000001000086b8就是这个类的isa。
第二个superclass，那0x000000010036a140是OCPeople的父类吗？我们可以用po 0x000000010036a140验证一下，输出了NSObject，很完美。我们当前的OCPeople就是继承自NSObject，如下图。也可以用p/x NSObject.class
16进制打印一下NSObject的地址，打印出的地址也是0x000000010036a140。
第三个cache，这个0x000000010123aa80后面的博客也会分析到，今天先不在这里提。
第四个bits，就是这个0x0001803000000003，bits里面有data，data里有methodlist等一些东西。从OCPeople类的首地址平移Class ISA、Class superclass和cache_t cache的长度大小才能得到bits的地址。isa的大小是8没问题，superclass是8字节，cache大小呢？
