OC-底层实现isa指针

/// An opaque type that represents an Objective-C class.
typedef struct objc_class *Class;
/// A pointer to an instance of a class.
typedef struct objc_object *id;

• Class是一个指向objc_class（类）结构体的指针，而id是一个指向objc_object（对象）结构体的指针。
• objc_object（对象）中isa指针指向的类结构称为objec_class（该对象的类），其中存放着普通成员变量与对象方法 （“-”开头的方法）。
• objc_class（类）中isa指针指向的类结构称为metaclass（该类的元类），其中存放着static类型的成员变量与static类型的方法 （“+”开头的方法）。

/// Represents an instance of a class.
struct objc_object {
    Class isa  OBJC_ISA_AVAILABILITY;
};

• objc_objct（对象）结构体中只有isa一个成员属性，指向objc_class（该对象的类）。

struct objc_class {
    Class isa  OBJC_ISA_AVAILABILITY;   //isa指针，指向metaclass（该类的元类）
    
#if !__OBJC2__
    
    Class super_class   //指向objc_class（该类）的super_class（父类）
    
    const char *name    //objc_class（该类）的类名
    
    long version        //objc_class（该类）的版本信息，初始化为0，可以通过runtime函数class_setVersion和class_getVersion进行修改和读取
    
    long info           //一些标识信息，如CLS_CLASS表示objc_class（该类）为普通类。ClS_CLASS表示objc_class（该类）为metaclass（元类）
    
    long instance_size  //objc_class（该类）的实例变量的大小
    
    struct objc_ivar_list *ivars    //用于存储每个成员变量的地址
    
    struct objc_method_list **methodLists   //方法列表，与info标识关联
    
    struct objc_cache *cache        //指向最近使用的方法的指针，用于提升效率
    
    struct objc_protocol_list *protocols    //存储objc_class（该类）的一些协议
#endif
    
} OBJC2_UNAVAILABLE;

• objc_class（类）比objc_object（对象）的结构体中多了很多成员，上面就是介绍各个成员的作用。

值得注意的是：

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• 所有的metaclass（元类）中isa指针都是指向根metaclass（元类），而根metaclass（元类）中isa指针则指向自身。
• 根metaclass（元类）中的superClass指针指向根类，因为根metaclass（元类）是通过继承根类产生的。

作用：

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• 当我们调用某个对象的对象方法时，它会首先在自身isa指针指向的objc_class(类)的methodLists中查找该方法，如果找不到则会通过objc_class（类）的super_class指针找到其父类，然后从其methodLists中查找该方法，如果仍然找不到，则继续通过 super_class向上一级父类结构体中查找，直至根class；
• 当我们调用某个类方法时，它会首先通过自己的isa指针找到metaclass（元类），并从其methodLists中查找该类方法，如果找不到则会通过metaclass（元类）的super_class指针找到父类的metaclass（元类）结构体，然后从methodLists中查找该方法，如果仍然找不到，则继续通过super_class向上一级父类结构体中查 找，直至根metaclass（元类）；
• 这里有个细节就是要说运行的时候编译器会将代码转化为objc_msgSend(obj, @selector (makeText))，在objc_msgSend函数中首先通过obj（对象）的isa指针找到obj（对象）对应的class（类）。在class（类）中先去cache中通过SEL（方法的编号）查找对应method（方法），若cache中未找到，再去methodLists中查找，若methodists中未找到，则去superClass中查找，若能找到，则将method（方法）加入到cache中，以方便下次查找，并通过method（方法）中的函数指针跳转到对应的函数中去执行。