Runtime学习基础之isa指针

重要的事情说三遍:

重要提示:你要想学习并且学好Runtime,首先你要了解它底层的一些常用的数据结构,比如isa指针

重要提示:你要想学习并且学好Runtime,首先你要了解它底层的一些常用的数据结构,比如isa指针

重要提示:你要想学习并且学好Runtime,首先你要了解它底层的一些常用的数据结构,比如isa指针

首先问大家一个问题,如果问你对isa了解吗?

我估计你的答案基本就是:

实例对象的isa指向类对象,类对象的isa指向元类对象;当调用对象方法的时候,通过instance的isa找到class,最后找到对象方法的实现进行调用;当调用类方法的时,通过class的isa找到meta-class,最后找到类方法的实现进行调用.基本估计就是这些吧!所以通过今天的这个博客介绍你会了解更多.

通过这个博客你将学习到:

1.对isa有个更深的了解,比如isa为什么会用共用体union,里面除了地址还会存储更多其他的东西.

2.isa的内存地址中,后三位永远是0的原因.

3.你会了解到MASK这个掩码的作用,很多底层都有这个东西,懂了这个以后对于我们阅读源码有很大的帮助

4.位运行&和|到底是怎么计算的.


基础回顾:

Objective-C是一门动态性比较强的编程语言,跟C、C++等语言有着很大的不同

Objective-C的动态性主要是由Runtime API来支撑的

Runtime API提供的接口基本都是C语言的,源码由C\C++\汇编语言编写

从arm64架构开始,对isa进行了优化,变成了一个共用体(union)结构,还使用位域来存储更多的信息

还是老样子,由简单到复杂,话不多说,lets begin!

如果不熟悉的,请认真仔细看下面的代码,可能有点抽象.学会了就像切菜一样简单

首先我们先来看一段代码:我是创建了一个GDPerson,这个继承NSObject,如图

3个BOOL的变量

看一下运行结果:

三个属性肯定会生成3个成员变量,现在我们来看一下,这个person对象使用多少内存.可以用class_getInstanceSize([GDPerson class])

计算结果是16bit(8+3=11再加上内存对齐的原则是16),我们知道一个BOOL变量占用的内存是1Bit,而一个字节是有8位,我们现在的BOOL是不是只有2个值要么0要么1,所以一个BOOL我们只要1位二进制位存储就搞定了哇,3个BOOL属性,理论上只要一个字节就能存储了.一个字节是有8位.

好了,接下来我们就朝着这个方向尝试一下:,所以我们不要自己写属性,因为自己写属性肯定生成成员变量,所以我们自己实现set和get方法


如下图:

我上图的那个方法理论上是可以吧?然后我们可以看看怎么实现,首先我们要知道位运算 &和| 这个运算大家知道吗?

&运算 :2个都是1结果就是1,其他情况全是0

| 运算 :只要有一个是1,结果就是1,其他都是0

请看下面的计算,举个例子:

位运算是计算机基本的知道点,这里不多说!比如我想知道 **这个4位数是多少?我是不是就拿1111去&这一个数就行,

比如这个**是0001 那我用0001&1111=0001,所以这个可以取出值

好我们现在就可以写取值的写法,tall是第一位,rich是第二位,handsome是第三位

比如0b0000 0011 这个代表啥tall:YES ,rich:YES,handsome:NO 是这样吧?

这些就是掩码,你可以看到很多这种,比如上次 这个得到isa地址就是 & #  define ISA_MASK        0x0000000ffffffff8ULL

这个掩码深入探究对象的isa指针指向哪里,这里之前都有介绍

那我们如何取出第一位 是不是就可以用0b 0000 0001去&上它就行了,我们就可以取出这位是不是有数,我就直接写结果

这里是写法

看一下输出结果,它都是根据_tallRichHansome的初始化的值有关.

和上面结果一摸一样.其实这里可以有一些优化,我就不具体写直接给你们看结果,可以写宏,1<<0这个也行,位数移动

接下来我们看看set方法怎么写:我直接写了

我们再看一下结果:

大家可以看一下其他情况

如有疑问,欢迎指出.讲了这么说,看一下主角来了

重点来了

接下来我们引入一个叫做共同体(union)这个东西,就是上面我举得例子,共用的一个内存,比如arm64之前isa里面只存了8个字节,也就是64位,只是存了isa地址,你想想64位都来存储isa,肯定是浪费,有一些是用不上的,所以arm64位以后,做了很多优化,就是这64位里面,不止存了isa指针,也存了很多其他东西,我们后面会讲

请看下面代码:

这是我们自己的这种写法,也是仿造源码定义,我们看一下源码:

objc源码

源码跟我们定义的一样,都是用union共用体来实现的,所以我们只要看懂了这些,源码定义isa我们就能轻松看懂,更能更深的了解isa的源码定义.

今天就讲到这吧,写太多,看着很多就没耐心看,所以接下来的一些重点放在下一个博客中解答.到时候解决上面提的四个问题(明天博客解答)

接下来博客我会介绍Runtime的其他知识点,来探讨Runtime

如果觉得我写得对您有所帮助,请关注我,我会持续更新😄

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