isa結構分析

isa結構分析

OC對象的本質

clang命令

clang -rewrite-objc main.m -o main.cpp 把目標文件編譯成c++文件 
UIKit報錯問題
clang -rewrite-objc -fobjc-arc -fobjc-runtime=ios-13.0.0 -isysroot / Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Platforms/ iPhoneSimulator.platform/Developer/SDKs/iPhoneSimulator13.0.sdk main.m

`xcode`安裝的時候順帶安裝了`xcrun`命令,`xcrun`命令在`clang`的基礎上進行了 一些封裝,要更好用一些
xcrun -sdk iphonesimulator clang -arch arm64 -rewrite-objc main.m -o main-arm64.cpp (模擬器)
xcrun -sdk iphoneos clang -arch arm64 -rewrite-objc main.m -o main- arm64.cpp (手機)

把oc類編譯成c++文件,對象在底層編譯成struct

聯合體(共同體)位域

聯合體(union)中是各變量是“互斥”的——缺點就是不夠“包容”; 但優點是內存使用更為精細靈活,也節省了內存空間
結構體(struct)中所有變量是“共存”的——優點是“有容乃大”, 全面;缺點是struct內存空間的分配是粗放的,不管用不用,全分配。

例如:
一個類里面需要創建4個屬性

@property (nonatomic, assign) BOOL front;
@property (nonatomic, assign) BOOL back;
@property (nonatomic, assign) BOOL left;
@property (nonatomic, assign) BOOL right;

一個屬性占2字節 一共 2 * 4 = 8字節, 8 * 8 = 64位
需要64位 浪費

如果用union表示 不需要創建4個屬性,用1字節8位就可以 如:0000 1111

    // 聯合體
    union {
        char bits;
        // 位域
        struct { // 0000 1111
            char front  : 1; 1代表1個位置,如果是2代表2個位置 0000 0`00`1
            char back   : 1;
            char left   : 1;
            char right  : 1;
        };
    } _direction;

isa結構分析

isa_t結構

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
};

isa_t結構可以看出isa_t是聯合體位域clsbits的set是互斥的

ISA_BITFIELD結構

#   define ISA_BITFIELD                                                      
      uintptr_t nonpointer        : 1; 
      uintptr_t has_assoc         : 1;                                       \
      uintptr_t has_cxx_dtor      : 1;                                       \
      uintptr_t shiftcls          : 33; /*MACH_VM_MAX_ADDRESS 0x1000000000*/ \
      uintptr_t magic             : 6;                                       \
      uintptr_t weakly_referenced : 1;                                       \
      uintptr_t deallocating      : 1;                                       \
      uintptr_t has_sidetable_rc  : 1;                                       \
      uintptr_t extra_rc          : 19

nonpointer 表示是否對 isa 指針開啟指針優化 0:純isa指針,1:不止是類對象地址,isa 中包含了類信息、對象的引用計數等
has_assoc 關聯對象標志位,0沒有,1存在
has_cxx_dtor該對象是否有 C++ 或者 Objc 的析構器,如果有析構函數,則需要做析構邏輯, 如果沒有,則可以更快的釋放對象
shiftcls存儲類指針的值。開啟指針優化的情況下,在 arm64 架構中有 33 位用來存儲類指針
magic用于調試器判斷當前對象是真的對象還是沒有初始化的空間
weakly_referenced指對象是否被指向或者曾經指向一個 ARC 的弱變量,
沒有弱引用的對象可以更快釋放
deallocating標志對象是否正在釋放內存
has_sidetable_rc 當對象引用技術大于 10 時,則需要借用該變量存儲進位
extra_rc當表示該對象的引用計數值,實際上是引用計數值減 1, 例如,如果對象的引用計數為 10,那么 extra_rc 為 9。如果引用計數大于 10, 則需要使用到 has_sidetable_rc

isa和類是怎么關聯的?

從alloc流程開始分析

obj->initInstanceIsa(cls, hasCxxDtor);

這段代碼作用將isa和類關聯,為什么呢?原理是什么?是怎么關聯的?

WX20200910-201317@2x.png

打印結果


WX20200910-201351@2x.png

此時都未賦值

再往下走

WX20200910-201534@2x.png
WX20200910-201609@2x.png

此時cls = 0x001d800000000001,bits = 8303511812964353,nonpointer = 1, magic = 59

nonpointer = 1 表示不止是類對象地址,isa 中包含了類信息、對象的引用計數等
magic=59是什么意思呢

打開計算器
輸入 cls = 0x001d800000000001

WX20200910-203613@2x.png

從47位開始正好是magic地址 0011 1011 二進制 = 59

內存分布情況


WX20200911-092856@2x.png

從內存分配看出magic 也是從47位開始

核心是shiftcls

WX20200910-203849@2x.png

WX20200910-203950@2x.png

走過 newisa.shiftcls = (uintptr_t)cls >> 3;
輸出 cls有LGPreson shiftCls = 236871965
說明 shiftcls 和 cls已經綁定了

驗證一下

繼續往下走


WX20200910-204926.png
WX20200910-205000.png

我們把 isa & ISA_MASK 得到了我們的 Class。
說明了 isa 關聯了 指針和類

getIsa()

我們常用runtime object_getClass(<#id _Nullable obj#>)

進入源碼 (Class)(isa.bits & ISA_MASK);

看出getIsa也是通過掩碼的方式獲取類指針

最后編輯于
?著作權歸作者所有,轉載或內容合作請聯系作者
平臺聲明:文章內容(如有圖片或視頻亦包括在內)由作者上傳并發布,文章內容僅代表作者本人觀點,簡書系信息發布平臺,僅提供信息存儲服務。