前言

前面一个章节我们已经分析出来对象的首地址是isa 以及分析了isa分为纯的isa以及NONPOINTER_ISA 分析了NONPOINTER_ISA的结构以及用两种方式还原类的过程，但类ISA我们还有待进一步探索。

引入元类的由来

我们先来看下类的源码结构

类也会有个隐藏参数ISA

struct objc_object {

    Class **_Nonnull** isa  OBJC_ISA_AVAILABILITY;

};

来自继承的父类objc_objct

思考：那类的ISA&ISA_MASK它又是什么了？

代码分析

LGPerson *p = [LGPerson alloc];

 NSLog(@"%@",p);

这里就引出了元类的概念他为什么是元类了？

MachOview 分析看元类

这里可以看到元类是真真实实在苹果底层中存在的

元类是系统编译器自动创建的，和用户没关系
对象的isa指向类，类对象的isa指向元类
类的类名和它关联类即元类的类名是一样的（只有关联元类才有类名）

isa走位图

分析普通对象

分析系统类

NSObject * p =[[NSObject alloc]init];

NSLog(@"%@",p);

.class 与 object_getClass 与 class_getSuperclass 补充

+ (Class)class {

    return self;

}

Class object_getClass(id obj)

{

    if (obj) return obj->getIsa();

    else return Nil;

}

Class class_getSuperclass(Class cls)

{

    if (!cls) return nil;

    return cls->getSuperclass();

}

void lgTestSuperClass(void){

    LGTeacher *t = [LGTeacher alloc];

    LGPerson  *p = [LGPerson alloc];

    NSLog(@"%@-%@",t,p);

    

    NSLog(@"%@",class_getSuperclass(LGTeacher.class));

    NSLog(@"%@",class_getSuperclass(LGPerson.class));

    NSLog(@"%@",class_getSuperclass(NSObject.class));

}


#pragma mark - NSObject 元类链

**void** lgTestNSObject(**void**){

    // NSObject实例对象

    NSObject *object1 = [NSObject alloc];

    // NSObject类

    Class class = object_getClass(object1);

    // NSObject元类

    Class metaClass = object_getClass(class);

    // NSObject根元类

    Class rootMetaClass = object_getClass(metaClass);

    // NSObject根根元类

    Class rootRootMetaClass = object_getClass(rootMetaClass);

    NSLog(@"\n%p 实例对象\n%p 类\n%p 元类\n%p 根元类\n%p 根根元类",object1,class,metaClass,rootMetaClass,rootRootMetaClass);

    

    // LGPerson元类

    Class pMetaClass = object_getClass(LGPerson.class);

    Class psuperClass = class_getSuperclass(pMetaClass);

    NSLog(@"%@ - %p",psuperClass,psuperClass);

    

    // LGTeacher -> LGPerson -> NSObject

    // 元类也有一条继承链

    Class tMetaClass = object_getClass(LGTeacher.class);

    Class tsuperClass = class_getSuperclass(tMetaClass);

    NSLog(@"%@ - %p",tsuperClass,tsuperClass);

    

    // NSObject 根类特殊情况

    Class nsuperClass = class_getSuperclass(NSObject.class);

    NSLog(@"%@ - %p",nsuperClass,nsuperClass);

    // 根元类 -> NSObject

    Class rnsuperClass = class_getSuperclass(metaClass);

    NSLog(@"%@ - %p",rnsuperClass,rnsuperClass);

}

官方isa走位图

isa流程图.png

内存偏移

如果要想获取对象内存中的变量，底层实现方式是对象的首地址+偏移值。下面探究下内存偏移

普通指针

int main(int argc, char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
       int a = 10;
       int b = 10;
       int * p = &a;
       int * q = &b;
       NSLog(@"---%d----%p---%p",a,p,&p);
       NSLog(@"---%d----%p---%p",b,q,&q);
    }
    return 0;
}

内存偏移[11954:347138] ---10----0x7ffedfe69c8c---0x7ffedfe69c80
内存偏移[11954:347138] ---10----0x7ffedfe69c88---0x7ffedfe69c78

a和b的值都是10，但是a和b的地址不一样，这就是常说的深拷贝
a的地址是0x7ffedfe69c8c，b的地址是0x7ffedfe69c88，相差4字节，主要取决于a的类型
a>b>p>q的地址，且它们全部在栈区。

对象指针

int main(int argc, char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
       LWPerson  * p1 = [LWPerson alloc];
       LWPerson  * p2 = [LWPerson alloc];
       NSLog(@"---%@----%p",p1,&p1);
       NSLog(@"---%@----%p",p2,&p2);
    }
    return 0;
}

内存偏移[12536:388334] ---<LWPerson: 0x600002000000>----0x7ffee357bc70 
内存偏移[12536:388334] ---<LWPerson: 0x600002000010>----0x7ffee357bc68

alloc 开辟的内存在堆区，局部变量开辟的内存在栈区
堆区低地址 --> 高地址，栈区高地址 --> 低地址

数组指针

int main(int argc, char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        int c[4] = {1,2,3,4};
        int *d   = c;
        NSLog(@"%p - %p - %p ",&c,&c[0],&c[1]);
        NSLog(@"%p - %p - %p ",d,d+1,d+2);

        for (int i = 0; i<4; i++) {
            //(d+i) 取地址里面的值
            int value =  *(d+i); 
            NSLog(@"value = %d",value);
        }
    }
    return 
}

2021-06-17 16:32:13.132035+0800 内存偏移[12919:415236] 0x7ffeebfd9c80 - 0x7ffeebfd9c80 - 0x7ffeebfd9c84
2021-06-17 16:32:13.132122+0800 内存偏移[12919:415236] 0x7ffeebfd9c80 - 0x7ffeebfd9c84 - 0x7ffeebfd9c88
2021-06-17 16:32:13.132206+0800 内存偏移[12919:415236] value = 1
2021-06-17 16:32:13.132287+0800 内存偏移[12919:415236] value = 2
 内存偏移[12919:415236] value = 3
 内存偏移[12919:415236] value = 4

数组的地址就是数组元素中的首地址，即&c和&c[0]都是首地址
数组中每个元素之间的地址间隔，根据当前元素的数据类型决定的
数组的元素地址可以通过首地址+n*类型大小方式，这种方式是数组中的元素类型必须相同。
数组元素不相同用首地址+偏移量方式，根据当前变量的偏移值（需要前面类型大小相加）
内存地址就是内存元素的首地址
内存偏移可以根据首地址+ 偏移值方法获取相对应变量的地址

Isa走位图分析与类的原理（上）

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