isa与类关联的原理

Clang编译器

• clang是一个由Apple主导编写，基于LLVM的C/C++/OC的编译器

• 主要是用于底层编译，将一些文件``输出成c++文件，例如main.m 输出成main.cpp，其目的是为了更好的观察底层的一些结构 及 实现的逻辑，方便理解底层原理。

• 把目标文件编译成c++文件：clang -rewrite-objc main.m -o main.cpp

• 编译UIKit库：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安装的时候顺带安装了xcrun命令，xcrun命令在clang的基础上进行了 一些封装，要更好用一些：

• xcrun -sdk iphonesimulator clang -arch arm64 -rewrite-objc main.m -o main-arm64.cpp (模拟器)
• xcrun -sdk iphoneos clang -arch arm64 -rewrite-objc main.m -o main- arm64.cpp(手机)

联合体位域（共用体）

联合体也是由不同的数据类型组成，但其变量是互斥的，所有的成员共占一段内存。而且共用体采用了内存覆盖技术，同一时刻只能保存一个成员的值，如果对新的成员赋值，就会将原来成员的值覆盖掉

• 结构体与联合体的区别
  内存占用情况:
  1)、结构体的各个成员会占用不同的内存，互相之间没有影响
  2)、共用体的所有成员占用同一段内存，修改一个成员会影响其余所有成员
  内存分配大小:
  1)、结构体内存 >= 所有成员占用的内存总和（成员之间可能会有缝隙）
  2)、共用体占用的内存等于最大的成员占用的内存

对象的本质

• 在main中创建一个LGPerson类，并通过Clang编译成C++文件，编译后的文件部分内容是：

//NSObject的定义
@interface NSObject  {
    Class isa  OBJC_ISA_AVAILABILITY;
}
//NSObject 的底层编译
struct NSObject_IMPL {
    Class isa;
};
//LGPerson的底层编译
struct LGPerson_IMPL {
    struct NSObject_IMPL NSObject_IVARS; // 等效于 Class isa;
    NSString *_name;
};

struct NSObject_IMPL NSObject_IVARS;这个就是isa，继承自NSObject（属于伪继承）,直接将NSObject结构体定义为LGPerson的第一个属性通过这种方式LGPerson就就成了NSObject的所有内容。

• isa的类型为什么是class
  在alloc开辟内存流程中有个initInstanceIsa方法，该方法中不难看出，是通过isa_t 初始化isa指针；
  在获取isa的方法中，系统底层将isa.bits跟ISA_MASK做&运算得出结果强制转换成class类型，方便开发理解。

cls与isa关联原理

cls与isa关联原理就是isa指针中的shiftcls位域中存储了类信息，其中initInstanceIsa的过程是将 calloc指针 和当前的 类cls关联起来;