1 self/super与NSObject对象
self, super不计算在object的size里面，用class_getInstanceSize看，只比struct多了一个isa的8个字节。
1. self是隐藏参数，在任何一个实例方法、类方法中，都可以访问隐藏的局部变量self。
-
super是编译器的指令符号。
2 字节对齐
1. iOS中，OC对象，最小8个字节
字节对齐，目的：为了兼容、效率。迎合硬件，CPU -> 系统
- iOS，64位系统中，
分配空间的时候：8字节对齐。
(x+7)>>3<<3 好读
(x+7)& ~7 通用（后三位清零）
注意：关联对象，不属于成员变量，所以占用字节为0
2.1 基础类型字节占用
指针，占8个字节
short，占2个字节
int/float，占4个字节
long/double，占8个字节
2.2 内存分配
int age;
double height;
int good;
顺序：isa，然后age、good、height。
而不是：isa，age、height、good。
3 为什么要有元类
因为oc是基于c的语言，c语言中只有结构体，没有类，也就没有成员方法。
元类可以用来保存类的方法。
附 类图 & 主要结构体
1. class继承自object
2. object持有isa
3. class持有方法列表
4. class与category的组装关系，但至少Runtime中，通过反射，可以直接拿到category中的方法。
5. SideTable与isa的组装关系
1 objc_class
//runtime.h
//很多已经OBJC2_UNAVAILABLE;
//Object.mm
typedef struct objc_class *Class;
typedef struct objc_object *id;
//NSObject.h
@interface NSObject {
#pragma clang diagnostic push
#pragma clang diagnostic ignored "-Wobjc-interface-ivars"
Class isa OBJC_ISA_AVAILABILITY;
#pragma clang diagnostic pop
}
//objc-runtime-new.h
struct objc_class : objc_object {
Class superclass;
cache_t cache; // formerly cache pointer and vtable
//函数指针，【相当于老版本中objc_method_list *】
class_data_bits_t bits; // class_rw_t * plus custom rr/alloc flags
//...
}
struct objc_object {
private:
isa_t isa;
//...
}
struct cache_t {
struct bucket_t *_buckets;
mask_t _mask;
mask_t _occupied;
public:
struct bucket_t *buckets();
mask_t mask();
mask_t occupied()
//...
}
//class_data_bits_t也是一个结构体
struct class_data_bits_t {
//这个方法，用来获取数据
class_rw_t *data() {
return bits.data();
}
//...
}
//class_rw_t也是一个结构体，rw表示readwrite
struct class_rw_t {
uint32_t flags;
uint32_t version;
const class_ro_t *ro;
method_array_t methods;
property_array_t properties;
protocol_array_t protocols;
Class firstSubclass;
Class nextSiblingClass;
//...
}
2 super结构体
//message.h
/// Specifies the superclass of an instance.
struct objc_super {
/// Specifies an instance of a class.
__unsafe_unretained _Nonnull id receiver;
/// Specifies the particular superclass of the instance to message.
#if !defined(__cplusplus) && !__OBJC2__
/* For compatibility with old objc-runtime.h header */
__unsafe_unretained _Nonnull Class class; //OBJC2中已经没有了！
#else
__unsafe_unretained _Nonnull Class super_class;
#endif
/* super_class is the first class to search */
};
#endif
3 isa_t 联合体
//objc-private.h
union isa_t {
isa_t() { }
isa_t(uintptr_t value) : bits(value) { }
Class cls;
uintptr_t bits;
#if defined(ISA_BITFIELD)
struct {
ISA_BITFIELD; // defined in isa.h
};
#endif
}
//ISA_BITFIELD
//isa.h,
struct {
uintptr_t nonpointer : 1;//代表是否有开启指针isa指针优化（位域技术存储更多信息）
uintptr_t has_assoc : 1;//是否有设置关联对象
uintptr_t has_cxx_dtor : 1;//是否有c++析构函数
uintptr_t shiftcls : 44;//存储Class或MetaClass的内存地址信息
uintptr_t magic : 6;//验证对象是否初始化完成
uintptr_t weakly_referenced : 1;//是否有被弱引用指针指向
uintptr_t deallocating : 1;//对象是否正在释放
//下面两个与引用计数有关。
//extra_rc无法存储过大的数值时，次标志位为1，把extra_rc部分的值存储到一个全局的SideTable中
uintptr_t has_sidetable_rc : 1;
uintptr_t extra_rc : 8//存储引用计数存储 （引用值 = 存储值 - 1）
};
4 objc_category
//runtime.h
struct objc_category {
char * _Nonnull category_name OBJC2_UNAVAILABLE;
char * _Nonnull class_name OBJC2_UNAVAILABLE;
struct objc_method_list * _Nullable instance_methods OBJC2_UNAVAILABLE;
struct objc_method_list * _Nullable class_methods OBJC2_UNAVAILABLE;
struct objc_protocol_list * _Nullable protocols OBJC2_UNAVAILABLE;
}
5 SideTable
源码的数据结构不是常见类型，可以先看下原理iOS Runtime
Objective-C runtime机制(7)——SideTables, SideTable, weak_table, weak_entry_t
5.1 SideTables，hash数组
5.2 SideTable，入口
truct SideTable {
spinlock_t slock; // 自旋锁，防止多线程访问冲突
RefcountMap refcnts; // 对象引用计数map
weak_table_t weak_table; // 对象弱引用map
}
5.3 RefcountMap，真正的计数表，结构是KV
typedef objc::DenseMap,size_t,true> RefcountMap;
//参数含义：
//DisguisedPtr表示object
//size_t表示计数值
//true，表示value==0时，是否自动释放掉响应的hash节点。
5.4 weak_talbe_t, 真正保存弱引用的表
weakentry_t，key-value
struct weak_table_t {
weak_entry_t *weak_entries; // 动态hash数组，用来存储弱引用对象的相关信息weak_entry_t
size_t num_entries; // weak_entries数组中的元素个数
uintptr_t mask; // hash数组长度-1，不是元素个数。（这里处理冲突，是用的index+1，而不是拉链法，有可能index=0，5的元素先来了，此时数组长度为6，元素个数为2）
uintptr_t max_hash_displacement; // hash冲突相关，这里处理冲突，是用的index+1，而不是拉链法
};
#define WEAK_INLINE_COUNT 4
#define REFERRERS_OUT_OF_LINE 2
struct weak_entry_t {
DisguisedPtr referent; // 被弱引用的对象
// 引用该对象的对象列表，联合。 引用个数小于4，用inline_referrers数组。 用个数大于4，用动态数组weak_referrer_t *referrers
union {
struct {
weak_referrer_t *referrers; // 弱引用该对象的对象指针地址的hash数组
uintptr_t out_of_line_ness : 2; // 是否使用动态hash数组标记位
uintptr_t num_refs : PTR_MINUS_2; // referrers数组中的元素个数
uintptr_t mask;
uintptr_t max_hash_displacement;
};
struct {
// out_of_line_ness field is low bits of inline_referrers[1]
weak_referrer_t inline_referrers[WEAK_INLINE_COUNT];
};
};
bool out_of_line() {
return (out_of_line_ness == REFERRERS_OUT_OF_LINE);
}
weak_entry_t& operator=(const weak_entry_t& other) {
memcpy(this, &other, sizeof(other));
return *this;
}
weak_entry_t(objc_object *newReferent, objc_object **newReferrer)
: referent(newReferent) // 构造方法，里面初始化了静态数组
{
inline_referrers[0] = newReferrer;
for (int i = 1; i < WEAK_INLINE_COUNT; i++) {
inline_referrers[i] = nil;
}
}
};