003-iOS 对象的本质和isa探索

一、Clang

• Clang是一个C语言、C++、Objective-C语言的轻量级编译器。源代码发布于BSD协议下。 Clang将支持其普通lambda表达式、返回类型的简化处理以及更好的处理constexpr关键字。
• Clang是一个由Apple主导编写，基于LLVM的C/C++/Objective-C编译器。
  用终端输入clang -rewrite-objc main.m -o main.cpp，将main文件编译成cpp文件。-o为输出

二、对象的本质

探索的对象本质的步骤

2.1创建项目

15998947394983.jpg

2.2在main.m添加代码

@interface Student : NSObject
@end
@implementation Student
@end

2.3生成main.cpp文件

在main的根目录下，点击go2Shell文件，输入clang -rewrite-objc main.m -o main.cpp，将main.m文件编译成cpp文件。

15998956650604.jpg

2.4查看main.cpp文件

15998959278254.jpg

编译成了结构体。

2.5添加属性，再探cpp文件

@property(nonatomic,strong)NSString *stuName;
@property(nonatomic,strong)NSString *stuSex;

15998978469498.jpg

结构体struct Student_IMPL

struct Student_IMPL {
    struct NSObject_IMPL NSObject_IVARS;
    NSString *_stuName;
    NSString *_stuSex;
};

set方法

• static NSString * _I_Student_stuName
• static NSString * _I_Student_stuSex

get方法

• static void I_Student_setStuName
• static void I_Student_setStuSex

底层代码中，Student被编译成了结构体存在，其属性成为结构体中变量存在，有set和get方法。对象的本质其实是结构体。

三、ISA的结构

源码文件https://github.com/zhaimengting/objc4
isa.h文件

# if __arm64__
#   define ISA_MASK        0x0000000ffffffff8ULL
#   define ISA_MAGIC_MASK  0x000003f000000001ULL
#   define ISA_MAGIC_VALUE 0x000001a000000001ULL
#   define ISA_BITFIELD                                                      \
      uintptr_t nonpointer        : 1;                                       \
      uintptr_t has_assoc         : 1;                                       \
      uintptr_t has_cxx_dtor      : 1;                                       \
      uintptr_t shiftcls          : 33; /*MACH_VM_MAX_ADDRESS 0x1000000000*/ \
      uintptr_t magic             : 6;                                       \
      uintptr_t weakly_referenced : 1;                                       \
      uintptr_t deallocating      : 1;                                       \
      uintptr_t has_sidetable_rc  : 1;                                       \
      uintptr_t extra_rc          : 19
#   define RC_ONE   (1ULL<<45)
#   define RC_HALF  (1ULL<<18)

• nonpointer：表示是否对isa指针开启指针优化，0表示纯isa指针，1:不止是类对象地址，isa中包含了类信息、对象的引用计数。占一个位
• has_assoc :标识关联对象，0没有，1存在。
• has_cxx_dtor：该对象是否有 C++ 或者 Objc 的析构器,如果有析构函数,则需要做析构逻辑,
  如果没有,则可以更快的释放对象
• shiftcls：存储了类指针的值，开启优化的状态下，在arm64架构中有33位来存储类指针。
• magic：用于调试器判断当前对象是真的对象，或者是没有初始化的空间
• weakly_referenced:指对象是否是否被指向或者指向一个ARC的弱变量，没有弱引用的对象可以更快的释放。
• deallocating：标识对象是否正在释放内存。
• has_sidetable_rc:当对象引用计数大于10时，则需要借用该变量存储进位。
• extra_rc: 表示该对象的引用计数值，实际上是引用计数值减1，例如如果对象的计数引用为10，那么extra_rc为9，如果大于10，则需要用到上面的has_sidetable_rc.