oc类、对象探索
首先我们创建一个oc类
@interface QHPerson : NSObject
@property (nonatomic,strong)NSString *name;
@end
然后用clang编译QHPerson.m文件
clang.png
会生成一个
QHPerson.cpp文件，打开后对QHPerson.cpp进行分析，
结构体.png
我们发现
QHPerson类在底层实际上是一个结构体，并且包含两个成员，一个是name,是自己定义的，还有一个NSObject_IVARS是系统默认的。继续探索发现：
struct NSObject_IMPL {
Class isa;
};
发现NSObject_IVARS底层是isa变量
setter、getter底层实现
//getter
static NSString * _Nonnull _I_QHPerson_name(QHPerson * self, SEL _cmd) {
return (*(NSString * _Nonnull *)((char *)self + OBJC_IVAR_$_QHPerson$_name));
}
//setter
static void _I_QHPerson_setName_(QHPerson * self, SEL _cmd, NSString * _Nonnull name) {
(*(NSString * _Nonnull *)((char *)self + OBJC_IVAR_$_QHPerson$_name)) = name;
}
extern "C" unsigned long int OBJC_IVAR_$_QHPerson$_name __attribute__ ((used, section ("__DATA,__objc_ivar"))) = __OFFSETOFIVAR__(struct QHPerson, _name);
通过上面的代码，我们发现属性的访问是通过对象的地址+OBJC_IVAR_$_QHPerson$_name(成员变量的偏移量)。
如下图：
set-get.png
isa 本质
上面我们分析到底层会给我们自动生成isa，那么isa究竟是啥，下面我们需要通过objc源码来分析。
之前的文章中，我们对象alloc后，对象会绑定类调用 obj->initIsa(cls);
创建实例
_class_createInstanceFromZone(Class cls, size_t extraBytes, void *zone,
int construct_flags = OBJECT_CONSTRUCT_NONE,
bool cxxConstruct = true,
size_t *outAllocatedSize = nil)
{
...省略
if (!zone && fast) {
obj->initInstanceIsa(cls, hasCxxDtor);
} else {
// Use raw pointer isa on the assumption that they might be
// doing something weird with the zone or RR.
obj->initIsa(cls);
}
...省略
}
初始化isa
objc_object::initIsa(Class cls, bool nonpointer, UNUSED_WITHOUT_INDEXED_ISA_AND_DTOR_BIT bool hasCxxDtor)
{
...省略
isa_t newisa(0);
if (!nonpointer) {
//纯isa
newisa.setClass(cls, this);
} else {
//绑定其他类信息
#if SUPPORT_INDEXED_ISA
ASSERT(cls->classArrayIndex() > 0);
newisa.bits = ISA_INDEX_MAGIC_VALUE;
// isa.magic is part of ISA_MAGIC_VALUE
// isa.nonpointer is part of ISA_MAGIC_VALUE
newisa.has_cxx_dtor = hasCxxDtor;
newisa.indexcls = (uintptr_t)cls->classArrayIndex();
#else
newisa.bits = ISA_MAGIC_VALUE;
// isa.magic is part of ISA_MAGIC_VALUE
// isa.nonpointer is part of ISA_MAGIC_VALUE
# if ISA_HAS_CXX_DTOR_BIT
newisa.has_cxx_dtor = hasCxxDtor;
# endif
newisa.setClass(cls, this);
#endif
newisa.extra_rc = 1;
}
...省略
}
进入isa定义
union isa_t {
...省略
uintptr_t bits;
private:
// Accessing the class requires custom ptrauth operations, so
// force clients to go through setClass/getClass by making this
// private.
Class cls;
public:
#if defined(ISA_BITFIELD)
struct {
ISA_BITFIELD; // defined in isa.h
};
#endif
...省略
};
发现isa底层是一个联合体，
union 常规用法
union 在同一块内存上，定义多个语义不相关的字段，以不同的方式使用它。读操作只对最近的写入字段有效，任何时刻只有一个字段的值有意义。union 为互斥存在的变量提供了非常高效的内存使用方式.
isa 结构
- bits：是一个 8 字节简单无符号长整形字段，主要用于引用计数位域的初始化和算术运算、魔术值初始化等
- cls：表示共用体 isa_t 对类对象的引用
- ISA_BITFIELD：字段在 64 bits 空间中定义了多个位域。它充分利用类对象内存 8 字节对齐和指数增长的特性：用低 3 bits 分别标志指针类型、是否有关联对象和是否有C++析构函数；用33 bits 寻址 36 bits 地址空间内的类对象；余下 28 bits 主要用于存储引用计数相关信息
在这里需要引出一个概念位域
有些信息在存储时，并不需要占用一个完整的字节， 而只需占几个或一个二进制位。例如在存放一个开关量时，只有0和1 两种状态， 用一位二进位即可。为了节省存储空间，并使处理简便，Ｃ语言又提供了一种数据结构，称为“位域”或“位段”。所谓“位域”是把一个字节中的二进位划分为几 个不同的区域，并说明每个区域的位数。每个域有一个域名，允许在程序中按域名进行操作。 这样就可以把几个不同的对象用一个字节的二进制位域来表示。位段成员必须声明为int、unsigned int或signed int类型（short char long）
举例：
struct bs
{
int a:8;
int b:2;
int c:6;
};
bs共2个字节，a占用8位，b占用2位，c占用6为
ISA_BITFIELD 字段描述
isa 字段.png
