iOS开发-3.isa指针&superclass指针

• 1.对象的isa指针指向那里？

a) instance的isa指向class
    1) 当调用对象方法时，通过instance的isa找到class，最后找到对象方法的实现进行调用；

    2) 那么为什么不直接拿到class对象，来调用这个对象方法？
答：OC语法设计，达到面向对象的目的

b) class的isa指向meta-class
    1) 当调用类方法时，通过class的isa找到meta-class，最后找到类方法的实现进行调用；

c) meta-class的isa指向基类的meta-class

• 2.class对象的superclass指针

a) superclass(继承)

b) 类对象的superclass指针指向的是它父类的类对象

c) 当Student的instance对象调用Person的对象方法时，会先通过isa找到Student的class，然后通过superclass找到Person的class，最后找到对象方法的实现进行调用

• 3.meta-class对象的superclass指针

a) superclass(继承)

b) 元类对象的superclass指针指向的是它父类的元类对象

c) 当Student的class对象调用Person的类方法时，会先通过isa找到Student的meta-class，然后通过superclass找到Person的meta-class，最后找到类方法的实现进行调用

• 4.isa&superclass总结

a) instance的isa指向class

b) class的isa指向meta-class

c) meta-class的isa指向基类的meta-class

d) class的superclass指向父类的class(如果没有父类，superclass指针为nil)

e) meta-class的superclass指向父类的meta-class(基类的meta-class的superclass指向基类的class)

f) instance调用对象方法的轨迹
    1) isa找到class，方法存在就调用，不存在，就通过superclass找到父类
    
g) class调用类方法的轨迹
    1) isa找到meta-class，方法存在就调用，不存在，就通过superclass找到父类，如果基类的meta-class也没有会通过superclass找到基类的class然后找有没有

• 5.isa指针地址&superclass指针地址问题

struct mj_objc_class {
    Class isa;
    Class superclass;
};

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        // MJPerson类对象的地址：0x00000001000014c8
        // isa & ISA_MASK：0x00000001000014c8
        // MJPerson实例对象的isa：0x001d8001000014c9
        
        struct mj_objc_class *personClass = (__bridge struct mj_objc_class *)([MJPerson class]);
        
        struct mj_objc_class *studentClass = (__bridge struct mj_objc_class *)([MJStudent class]);
        
        NSLog(@"1111");
        
//        MJPerson *person = [[MJPerson alloc] init];
//
        
//        Class personClass = [MJPerson class];
        
//        struct mj_objc_class *personClass2 = (__bridge struct mj_objc_class *)(personClass);
//
//        Class personMetaClass = object_getClass(personClass);
//
//        NSLog(@"%p %p %p", person, personClass, personMetaClass);
//        MJStudent *student = [[MJStudent alloc] init];
    }
    return 0;
}

a) 在以前类对象的isa指针的地址指向的就是元类对象的地址,在64位以后,isa需要进行一次位运算，才能计算出真实地址

b) supercalss(继承)是直接指向的不存在这个规则

c) ISA_MASK
# if __arm64__ (iOS平台)
# define ISA_MASK 0x0000000ffffffff8ULL
# elif __x86_64__ (Mac平台)
# define ISA_MASK 0x00007ffffffffff8ULL
#endif

• 6.struct objc_class的结构

a) 类对象还是元类对象都是Class类型即都是struct objc_class结构体，所以存放的东西都是一样的

b) c++的结构体跟oc的类除了作用域是public还是private其余基本是没区别的

c) c++的结构体不用带struct

d) iOS里面要兼容c++的代码把文件名后缀改成.mm即可

e) struct objc_class的底层结构
#import <Foundation/Foundation.h>

#ifndef MJClassInfo_h
#define MJClassInfo_h

# if __arm64__
#   define ISA_MASK        0x0000000ffffffff8ULL
# elif __x86_64__
#   define ISA_MASK        0x00007ffffffffff8ULL
# endif

#if __LP64__
typedef uint32_t mask_t;
#else
typedef uint16_t mask_t;
#endif
typedef uintptr_t cache_key_t;

struct bucket_t {
    cache_key_t _key;
    IMP _imp;
};

struct cache_t {
    bucket_t *_buckets;
    mask_t _mask;
    mask_t _occupied;
};

struct entsize_list_tt {
    uint32_t entsizeAndFlags;
    uint32_t count;
};

struct method_t {
    SEL name;
    const char *types;
    IMP imp;
};

struct method_list_t : entsize_list_tt {
    method_t first;
};

struct ivar_t {
    int32_t *offset;
    const char *name;
    const char *type;
    uint32_t alignment_raw;
    uint32_t size;
};

struct ivar_list_t : entsize_list_tt {
    ivar_t first;
};

struct property_t {
    const char *name;
    const char *attributes;
};

struct property_list_t : entsize_list_tt {
    property_t first;
};

struct chained_property_list {
    chained_property_list *next;
    uint32_t count;
    property_t list[0];
};

typedef uintptr_t protocol_ref_t;
struct protocol_list_t {
    uintptr_t count;
    protocol_ref_t list[0];
};

struct class_ro_t {
    uint32_t flags;
    uint32_t instanceStart;
    uint32_t instanceSize;  // instance对象占用的内存空间
#ifdef __LP64__
    uint32_t reserved;
#endif
    const uint8_t * ivarLayout;
    const char * name;  // 类名
    method_list_t * baseMethodList;
    protocol_list_t * baseProtocols;
    const ivar_list_t * ivars;  // 成员变量列表
    const uint8_t * weakIvarLayout;
    property_list_t *baseProperties;
};

struct class_rw_t {
    uint32_t flags;
    uint32_t version;
    const class_ro_t *ro;
    method_list_t * methods;    // 方法列表
    property_list_t *properties;    // 属性列表
    const protocol_list_t * protocols;  // 协议列表
    Class firstSubclass;
    Class nextSiblingClass;
    char *demangledName;
};

#define FAST_DATA_MASK          0x00007ffffffffff8UL
struct class_data_bits_t {
    uintptr_t bits;
public:
    class_rw_t* data() {
        return (class_rw_t *)(bits & FAST_DATA_MASK);
    }
};

/* OC对象 */
struct mj_objc_object {
    void *isa;
};

/* 类对象 */
struct mj_objc_class : mj_objc_object {
    Class superclass;
    cache_t cache;
    class_data_bits_t bits;
public:
    class_rw_t* data() {
        return bits.data();
    }
    
    mj_objc_class* metaClass() {
        return (mj_objc_class *)((long long)isa & ISA_MASK);
    }
};

#endif /* MJClassInfo_h */

• 7.OC对象不同分类存放那些信息？

a) 成员变量的具体值，存放在instance对象

b) 对象方法、属性、成员变量、协议信息，存放在class对象中

c) 类方法，存放在meta-class对象中