isa
- 在
arm64之前,isa就是一个普通的指针,它指向classormeta-class - 在
arm64之后,对isa进行了优化,变成了一个共同体(union)结构,还使用位域来存储更多信息.
先来看一个例子:新建person类
@interface Person : NSObject
- (void)setTall:(BOOL)tall;
- (void)setRich:(BOOL)rich;
- (void)setHandSome:(BOOL)handSome;
- (BOOL)getTall;
- (BOOL)getRich;
- (BOOL)getHandSome;
@end
再来.m文件
//掩码 进行位运算
//#define ISTallMASK 1
//#define ISRichMASK 2
//#define ISHandSomeMASK 4
#define ISTallMASK (1<<0)
#define ISRichMASK (1<<1)
#define ISHandSomeMASK (1<<2)
@interface Person()
{
char _tallRichHandsome;
}
@end
@implementation Person
- (instancetype)init
{
self = [super init];
if (self) {
//从右至左tall rich handsome
_tallRichHandsome = 0b00000000;
}
return self;
}
- (void)setTall:(BOOL)tall{
if (tall) {
// | 或运算 有1则为1
/*
0000 0001
0000 0001
*/
_tallRichHandsome = _tallRichHandsome | ISTallMASK;
}else{
/*
0000 0101
1111 1110
先取反 在进行&运算 保证其他为不变 标志位必为0
*/
_tallRichHandsome = _tallRichHandsome & ~ISTallMASK;
}
}
- (void)setRich:(BOOL)rich{
if (rich) {
_tallRichHandsome = _tallRichHandsome | ISRichMASK;
}else{
_tallRichHandsome = _tallRichHandsome & ~ISRichMASK;
}
}
- (void)setHandSome:(BOOL)handSome{
if (handSome) {
_tallRichHandsome = _tallRichHandsome | ISHandSomeMASK;
}else{
_tallRichHandsome = _tallRichHandsome & ~ISHandSomeMASK;
}
}
- (BOOL)getTall{
//&运算 同为1则为1
/*
0000 0000
0000 0001 // 十进制1*2^0 = 1
*/
return !!(_tallRichHandsome & ISTallMASK);
}
- (BOOL)getRich{
/*
0000 0000
0000 0010 // 十进制1*2^1 = 2
*/
return !!(_tallRichHandsome & ISRichMASK);
}
- (BOOL)getHandSome{
/*
0000 0000
0000 0100 // 十进制1*2^2 = 4
*/
return !!(_tallRichHandsome & ISHandSomeMASK);
}
这样我们就实现了一个字节存储3个BOOL变量.如果以后要增加到4个BOOL变量,不免有些麻烦,接下来优化一下.
@interface Person()
{
// char _tallRichHandsome;
//位域
struct {
char tall :1;//表示只占一位
char rich :1;
char handsome :1;
}_tallRichHandsome;
}
@implementation Person
- (void)setTall:(BOOL)tall{
_tallRichHandsome.tall = tall;
}
- (void)setRich:(BOOL)rich{
_tallRichHandsome.rich = rich;
}
- (void)setHandSome:(BOOL)handSome{
_tallRichHandsome.handsome = handSome;
}
- (BOOL)getTall{
// BOOL isRet = _tallRichHandsome.tall
//这里强制转换 一个BOOL 类型是占一个字节 tall这里是0x01 强转后变 1111 1111 = 255,所以这里需要2次取反拿到正确的值.
return !!(_tallRichHandsome.tall);
}
- (BOOL)getRich{
return !!(_tallRichHandsome.rich);
}
- (BOOL)getHandSome{
return !!(_tallRichHandsome.handsome);
@end
Person *persn = [[Person alloc]init];
[persn setTall:YES];
[persn setRich:NO];
[persn setHandSome:NO];
NSLog(@"%d-- %d ---%d",persn.getRich,persn.getTall,persn.getHandSome);
(lldb) p/x &(persn->_tallRichHandsome)
((anonymous struct) *) $0 = 0x000000010281f2a8
(lldb) x 0x000000010281f2a8
0x10281f2a8: 01 00 00 00 00 00 00 00 63 46 1b 41 ff 7f 00 00 ........cF.A....
0x10281f2b8: 4a 97 fb 42 ff 7f 00 00 b9 be 52 45 ff 7f 00 00 J..B......RE....
看01 00 00 00 00 00 00 00 第2个十六进制位,转换成二进制是0000 0001说明tall被放在最右边.
接下来看看苹果的做法
@interface Person()
{
// 位域
union{
char bits;
struct {
char tall :1;
char rich :1;
char handsome :1;
};
}_tallRichHandsome;
}
@end
union是一个共同体,bits占一个字节,struct也占一个字节.
.m文件
- (void)setTall:(BOOL)tall{
if (tall) {
_tallRichHandsome.bits = _tallRichHandsome.bits | ISTallMASK;
}else{
_tallRichHandsome.bits = _tallRichHandsome.bits & ~ISTallMASK;
}
}
再来看isa的结构
union isa_t
{
Class cls;
uintptr_t bits;
# define ISA_MASK 0x0000000ffffffff8ULL
# define ISA_MAGIC_MASK 0x000003f000000001ULL
# define ISA_MAGIC_VALUE 0x000001a000000001ULL
struct {
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
0，代表普通的指针，存储着Class、Meta-Class对象的内存地址
1，代表优化过，使用位域存储更多的信息 - has_assoc
是否有设置过关联对象，如果没有，释放时会更快 - has_cxx_dtor
是否有C++的析构函数（.cxx_destruct），如果没有，释放时会更快 - shiftcls
存储着Class、Meta-Class对象的内存地址信息 - magic
用于在调试时分辨对象是否未完成初始化 - weakly_referenced
是否有被弱引用指向过，如果没有，释放时会更快 - deallocating
对象是否正在释放 - extra_rc
里面存储的值是引用计数器减1 - has_sidetable_rc
引用计数器是否过大无法存储在isa中
如果为1，那么引用计数会存储在一个叫SideTable的类的属性中
Class结构
struct objc_class {
Class ISA;
Class superclass;
cache_t cache; // formerly cache pointer and vtable
class_data_bits_t bits; // class_rw_t * plus custom rr/alloc flags
}
bits & FAST_DATA_MASK 得到
//类的初始信息
struct class_ro_t {
uint32_t flags;
uint32_t instanceStart;
uint32_t instanceSize;
#ifdef __LP64__
uint32_t reserved;
#endif
const uint8_t * ivarLayout;
const char * name;
method_list_t * baseMethodList;
protocol_list_t * baseProtocols;
const ivar_list_t * ivars;
const uint8_t * weakIvarLayout;
property_list_t *baseProperties;
method_list_t *baseMethods() const {
return baseMethodList;
}
};
struct class_rw_t {
// Be warned that Symbolication knows the layout of this structure.
uint32_t flags;
uint32_t version;
const class_ro_t *ro;
method_array_t methods;//方法列表
property_array_t properties;//属性列表
protocol_array_t protocols;//协议列表
Class firstSubclass;
Class nextSiblingClass;
char *demangledName;
{
method_array_t是一个二维数组里面最终存放的是method_t
struct method_t {
SEL name;
const char *types;
IMP imp;
}
- name; 函数名
- types; 编码(函数返回值类型,参数类型)
- imp; 函数地址(指向函数的指针)
SEL代表方法\函数名，一般叫做选择器，底层结构跟char *类似
可以通过@selector()和sel_registerName()获得
可以通过sel_getName()和NSStringFromSelector()转成字符串
不同类中相同名字的方法，所对应的方法选择器是相同的
iOS中提供了一个叫做@encode的指令，可以将具体的类型表示成字符串编码
image.png
image.png
接下来看看cache_t结构
struct bucket_t {
cache_key_t _key;// SEL作为key
IMP _imp;//函数的内存地址
};
struct cache_t {
struct bucket_t *_buckets;//哈希表
mask_t _mask;//哈希表长度 - 1
mask_t _occupied;//已经缓存的方法数量
}
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