引言
接上篇文章003-OC对象原理探究 - isa 和 nonpointer，本文将通过实际代码演示，探究如何探究isa的走向，以及对象的继承关系。
ISA走位探究
一、拿到ISA_MASK（isa掩码）
上期我们说道苹果对isa的优化，获取对象，是根据isa的mask来得到的，那么我们先把ISA_MASK取出
__arm64__
# define ISA_MASK 0x0000000ffffffff8ULL
__x86_64__
# define ISA_MASK 0x00007ffffffffff8ULL
ULL表示unsigned long long
二、代码实操
我们新建一个类QLDog，创建dog对象，打上断点，进入lldb调试模式
image.png
在控制台输入
1、
p/x dog，得到dog对象的地址。（p/x为lldb指令，请自行google搜索lldb常用指令学习）
image.png
2、接着输入
x/4gx 0x00006000031385a0，得到dog的内存结构
image.png
3、此时猜想
0x0000000109f35360是不是我们对象的isa？那么我们只需要与isa_mask做一次&即可
4、执行指令
p/x 0x0000000109f35360 & 0x00007ffffffffff8，得到(long) $2 = 0x0000000109f35360，接着po 0x0000000109f35360可得到如下结果：
image.png
isa
-------分割线-------
5、我们继续探索，继续调试
x/4gx 0x0000000109f35360的内存结构如下：
image.png
6、我们猜想，
0x0000000109f35338是否也为0x0000000109f35360的isa呢？我们重复与isa_mask的&操作:
image.png
7、很惊奇的发现，最终打印的也是
QLDog。但是两个QLDog的地址不一样，分别是0x0000000109f35360和0x0000000109f35338，这是为什么呢？按照这个猜想，类对象在内存中是否可以无限开辟？也就是类对象是否是不只一个类。
验证
测试代码：
Class cls1 = [QLDog class];
Class cls2 = [QLDog alloc].class;
Class cls3 = object_getClass([QLDog alloc]);
Class cls4 = [QLDog alloc].class;
NSLog(@"\n%p--\n%p--\n%p--\n%p--",cls1,cls2,cls3,cls4);
运行后，打印结果如下：
image.png
打印结果的地址与
dog对象一致，都是0x00006000031385a0，证明了我们前面的猜想：0x00006000031385a0为类QLDog，而0x0000000109f35338不是类。那它是什么东西？
接下来我借助一个工具
image.png
来分析编译后的代码是什么样子的。
工程中，products文件夹内的可执行文件（.app或者macho）show in finder，找到可执行文件后，直接拖入
MachOView工具中（.app要显示包内容，里面黑色的可执行文件就是）。
拖入
MachOView后，找到Symbol table下的Symbols，搜索QLDog可看到我们的类：
image.png
其中有几个value是系统生成的，我们这里只需关注
_OBJC_METACLASS_$_QLDog即可。metaclass是元类的意思。由此结合上面的探索可知，我们探索对象dog的内存结构，得到对象的isa，&上isa_mask得到类QLDog，接着对其内存窥探，得到类的isa，接着&上isa_mask得到一个元类。
到此为止，我们的
isa探索走向为：对象isa---类isa---元类isa。
我们重复以上的p/x和x/4gx调试指令，最终得到
image.png
我们对
NSObject类的内存进行解析：
image.png
由此可总结
isa的走向：（请与继承链区分）
image.png
解释：
1、任何的对象的isa，会找到自己的类
2、自己的类的isa，会找到自己的类的元类
3、元类的isa，会找到根元类
4、根元类的isa最终找到自己
继承链探索
对象的继承
设计代码如下：
QLDog *dog = [QLDog alloc];
Class dogSuperClass = [dog superclass];
Class superClass1 = [dogSuperClass superclass];
Class superClass2 = [superClass1 superclass];
Class superClass3 = [superClass2 superclass];
Class superClass4 = [superClass3 superclass];
NSLog(@"\n%@ -- %p\n%@ -- %p\n%@ -- %p\n%@ -- %p\n%@ -- %p\n%@ -- %p",dog,dog,dogSuperClass,dogSuperClass,superClass1,superClass1,superClass2,superClass2,superClass3,superClass3,superClass4,superClass4);
打印结果如下：
image.png
由此可得对象继承链为：
dog——>person——>NSObject——>nil
类的继承
设计代码如下：
Class dogClass = [QLDog class];
Class superClass5 = [dogClass superclass];
Class superClass6 = [superClass5 superclass];
Class superClass7 = [superClass6 superclass];
Class superClass8 = [superClass7 superclass];
Class superClass9 = [superClass8 superclass];
NSLog(@"\n%@ -- %p\n%@ -- %p\n%@ -- %p\n%@ -- %p\n%@ -- %p\n%@ -- %p",dogClass,dogClass,superClass5,superClass5,superClass6,superClass6,superClass7,superClass7,superClass8,superClass8,superClass9,superClass9);
打印结果如下
image.png
由此可得类继承链为：
QLDog——>QLPerson——>NSObject——>nil
元类的继承
设计代码如下：
Class metaClass1 = object_getClass(dogClass);
Class metaClass2 = class_getSuperclass(metaClass1);
Class metaClass3 = class_getSuperclass(metaClass2);
Class metaClass4 = class_getSuperclass(metaClass3);
Class metaClass5 = class_getSuperclass(metaClass4);
Class metaClass6 = class_getSuperclass(metaClass5);
NSLog(@"\n%@ -- %p\n%@ -- %p\n%@ -- %p\n%@ -- %p\n%@ -- %p\n%@ -- %p",metaClass1,metaClass1,metaClass2,metaClass2,metaClass3,metaClass3,metaClass4,metaClass4,metaClass5,metaClass5,metaClass6,metaClass6);
image.png
由此可得元类继承链为：QLDog——>QLPerson——>NSObject——>NSObject——>nil注意此处两个NSObject地址不一样。
NSObject特殊情况
设计代码如下：
//NSObject实例对象
NSObject *object1 = [NSObject alloc];
//NSObject类
Class objClass = object_getClass(object1);
//NSObject元类
Class objMetaClass = object_getClass(objClass);
//NSObject根元类
Class rootMetaClass = object_getClass(objMetaClass);
//NSObject根元类的根元类
Class rootRootMetaClass = object_getClass(rootMetaClass);
NSLog(@"\n%@--%p 实例对象 \n%@--%p 类 \n%@--%p 元类 \n%@--%p 根元类 \n%@--%p 根根元类 ",object1,object1,objClass,objClass,objMetaClass,objMetaClass,rootMetaClass,rootMetaClass,rootRootMetaClass,rootRootMetaClass);
// NSObject根类获取父类
Class objectSuperClass = class_getSuperclass(objClass);
NSLog(@"%@---%p",objectSuperClass,objectSuperClass);
// NSObject根元类获取父类
Class objectSuperMetaClass = class_getSuperclass(objMetaClass);
NSLog(@"%@---%p",objectSuperMetaClass,objectSuperMetaClass);
打印结果如下：
image.png
测试结果可得结论：
1、
根类父类为nil
2、
根元类父类为 NSObject类
3、所以
万物皆来自NSObject
继承图：箭头为superclass
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总结
综合isa走位链以及类的继承链，我们引入苹果官方的isa/superclass链图
image.png
image.png
2021年06月21日16:09:39
——杭州