isa和superclass

01isa

三种对象在内存中的结构，他们之间肯定是有联系的

截屏2020-10-19下午8.36.36.png

我们在调用方法的时候本质上是发消息，给这个对象发消息。而对象方法存在类对象中，类方法存在元类对象中，所以他们之间使用了isa来进行连接

• instance的isa指向class
  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

• class的isa指向meta-class
  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

02-class的superclass

很重要牵扯到方法调用，是用来找父类的，
我们首先创建两个类Person 和Student，让他们之间继承，加上NSObject一共会有3个类对象，

@interface Person:NSObject
@end
@interface Student:Person //16
@end

他们之间的关系

类对象之间的联系系

当Student的instance对象要调用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

03-meta-class的superclass

元类的superclass之间的关系和作用，Student的元类的superclass指针指向的是Person的元类对象，Person的元类的superclass指针指向的是NSObject的元类对象

元类关系

当Student的class要调用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

04-总结01.

对象之间的isa和superclass之间的关系

instance的isa指向class
class的isa指向meta-class
meta-class的isa指向基类的meta-class

class的superclass指向父类的class
如果没有父类，superclass指针为nil
meta-class的superclass指向父类的meta-class基类的meta-class的superclass指向基类的class

• instance调用对象方法的轨迹
  isa找到class，方法不存在，就通过superclass找父类

• class调用类方法的轨迹
  isa找meta-class，方法不存在，就通过superclass找父类，如果找到基类的元类也没有，他回去基类的类对象里面找这个方法，如果还是没有，就会报错 unrecognized selector sent to

05总结02

如果自己的类对象和父类的类对象里面都有test方法，他会先调用自己类的方法，如果自己的类没有就会调用父类的方法，如果父类也没有这个类方法，但是有对象方法，那么它也可以调用成功，因为方法的调用本质就是发消息objc_senMessage(接受者，@selector(name));他只关心给谁发送了哪条消息，并不在乎是-或者+开头的方法

06isa细节

对象isa里面存的地址值就是他所指向的对象的地址，从64bit开始 isa需要进行一次位运算，才能计算出真实地址

isa计算方式

# if __arm64__
#   define ISA_MASK        0x0000000ffffffff8ULL

# elif __x86_64__
#   define ISA_MASK        0x00007ffffffffff8ULL
# else
#   error unknown architecture for packed isa
# endif

如果我们想要看一下person的isa的值， 可以利用lldb调试工具操作，经过我们自己手动进行isa之间的位运算，法相，person的isa&isa_mask之后确实得到的就是Person类对象的地址(isa的地址)

isa计算验证

如果我们想要拿出类对象的isa指针，需要将这个类转成我们自制设计的结构体，因为原来不允许我们访问，所以根据我们计算，类对象和元类的isa也是对应的

类对象的isa和元类的isa

superclass这个指针是不是存在mask运算的，直接可以找到父类类对象的地址

superclass的关系

07class和metaClass的结构

证明类对象里面确实存放了属性信息，对象方法信息，协议信息
因为类对象都是一种objc_class类型的结构，所以这个结构体里面的信息，就说我们类对象在内存中存放的信息，通过我们下载的开源的源码，搜索objc_class找到新的结构体，在objc-runtime-new里面,这个里面的结构体也有继承，因为他是c++的结构体，他和类没有区别,class对象和meta-class对象本质上都是struct objc_class类型

struct objc_class : objc_object {
    // 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

    class_rw_t *data() const {
        return bits.data();
    }
}
//class_rw_t  rw=readwrite t=table

struct objc_class的结构大致为一下内容

objc_class的结构

如果我们想验证一下是否真的是在内存中的结构，我们可以自己模仿他的结构体写一个我们自己的，然后把他们的类对象转成我们自己的结构体进一步验证。
但是如果弄成一样的太耗时间，而且可能编译不通过，所以我们手动改了一些地方；如果我们想编译c++的文件，我们需要把文件后缀改成.mm。c++的结构体可以不带struct直接使用

对象的isa指针指向哪里？
instance对象的isa指向class对象
class对象的isa指向meta-class对象
meta-class对象的isa指向基类的meta-class对象

OC的类信息存放在哪里？
对象方法、属性、成员变量、协议信息，存放在class对象中
类方法，存放在meta-class对象中
成员变量的具体值，存放在instance对象

8 答疑

类对象和元类对象一直在内存中，知道程序结束才释放内存，当程序一启动就分配了内存。
实例对象里面的成员变量是具体的值，类对象里面的成员变量，是成员变量的信息。