预备知识

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结构分析

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

image

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
has_assoc：关联对象标志位，0：没有， 1：存在
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。
shiftcls：存储类指针的值，这个值会与class关联起来
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
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
deallocating：标志对象是否正在释放内存
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
extra_rc：当表示该对象的引用计数值，实际上是引用
计数值减1