iOS isa与类关联的原理2

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三 、继续探索isa_t是怎么做的，我们再次进入源码跳转到isa_t内部如下：

union isa_t { //联合体 isa_t
//两个初始化方法
    isa_t() { }
    isa_t(uintptr_t value) : bits(value) { }
 //一个Class
    Class cls;
//一个 bits 。 uintptr_t ：在64位的机器上，intptr_t和uintptr_t分别是long int、unsigned long int的别名
    uintptr_t bits;
#if defined(ISA_BITFIELD)
    struct {
// ISA_BITFIELD 这是一个宏 
        ISA_BITFIELD;  // defined in isa.h
    };
#endif
};

从union isa_t定义可以看出：

• 提供了两个成员，cls 和 bits，由联合体的定义所知，这两个成员是互斥的，也就意味着，当初始化isa指针时，有两种初始化方式

  1. 通过cls初始化，bits无默认值
  2. 通过bits初始化，cls有默认值

• 还提供了一个结构体定义的位域，用于存储类信息及其他信息，结构体的成员ISA_BITFIELD，这是一个宏定义，有两个版本 arm64（对应ios 移动端） 和 x86_64（对应macOS），以下是它们的一些宏定义，如下图所示：

注：

• nonpointer有两个值，表示自定义的类等，占1位
  0：纯isa指针
  1：不只是类对象地址，isa中包含了类信息、对象的引用计数等
• has_assoc表示关联对象标志位，占1位
  0：没有关联对象
  1：存在关联对象
• has_cxx_dtor 表示该对象是否有C++/OC的析构器（类似于dealloc），占1位如果有析构函数，则需要做析构逻辑
  如果没有，则可以更快的释放对象， 析构函数 类似于 oc层面的 dealloc；
• shiftclx表示存储类的指针的值（类的地址）， 即类信息arm64中占 33位，开启指针优化的情况下，在arm64架构中有33位用来存储类指针x86_64中占 44位；
• magic 用于调试器判断当前对象是真的对象 还是 没有初始化的空间，占6位；
• weakly_refrenced是 指对象是否被指向 或者 曾经指向一个ARC的弱变量， 没有弱引用的对象可以更快释放deallocating 标志对象是是否正在释放内存；
• has_sidetable_rc表示 当对象引用计数大于10时，则需要借用该变量存储进位；
• extra_rc（额外的引用计数） --- 表示该对象的引用计数值，实际上是引用计数值减1， 如果对象的引用计数为10，那么extra_rc为9；

针对两种不同平台，其isa的存储情况如图所示

我们lldb 调试 可以看到经过一系列赋值 将HJPerson类信息存进了shiftcls中

注：
为什么在shiftcls赋值时(newisa.shiftcls = (uintptr_t)cls >> 3)需要类型强转？

因为内存的存储不能存储字符串，机器码只能识别 0 、1这两种数字，所以需要将其转换为uintptr_t数据类型，这样shiftcls中存储的类信息才能被机器码理解， 其中uintptr_t是long。

至此，我们得出结论：在isa初始化obj->initInstanceIsa(cls, hasCxxDtor)的时候，通过isa_t联合体，在位域运算中，将类信息cls存进了存储类的指针的值shiftclx , 最后isa = newisa;isa中既有HJPerson的指针，又有HJPerson的信息。就这样isa与类关联到一起了。

四 、拓展 验证 isa 与 类 的关联

简单点 我们在x86_64中通过isa & ISA_MSAK验证\

流程：

• 1.在_class_createInstanceFromZone方法，此时cls 与isa已经关联完成，执行po objc
• 2.执行x/4gx obj,得到isa指针的地址0x001d8001000021fd
• 3.将isa指针地址 & ISA_MASK（处于macOS，使用x86_64中的宏定义），即 po 0x001d8001000021fd & 0x00007ffffffffff8，得出HJPerson.x86_64中，ISA_MASK 宏定义的值为0x00007ffffffffff8ULL