1、一个objc对象的isa的指针指向什么？有什么作用？
指向他的类对象,从而可以找到对象上的方法
详解：下图很好的描述了对象，类，元类之间的关系:
图中实线是 super_class指针，虚线是isa指针。
1.Root class (class)其实就是NSObject，NSObject是没有超类的，所以Root class(class)的superclass指向nil。
2.每个Class都有一个isa指针指向唯一的Meta class
3.Root class(meta)的superclass指向Root class(class)，也就是NSObject，形成一个回路。
4.每个Meta class的isa指针都指向Root class (meta)。
2、一个 NSObject 对象占用多少内存空间？
受限于内存分配的机制，一个 NSObject对象都会分配 16byte 的内存空间。
但是实际上在 64位 下，只使用了 8byte;
在32位下，只使用了 4byte
一个 NSObject 实例对象成员变量所占的大小，实际上是 8 字节
#import <Objc/Runtime>
Class_getInstanceSize([NSObject Class])
本质是
size_t class_getInstanceSize(Class cls)
{
if (!cls) return 0;
return cls->alignedInstanceSize();
}
获取 Obj-C 指针所指向的内存的大小，实际上是16 字节
#import <malloc/malloc.h>
malloc_size((__bridge const void *)obj);
对象在分配内存空间时，会进行内存对齐，所以在 iOS 中，分配内存空间都是 16字节 的倍数。
3、说一下对 class_rw_t 的理解？
rw代表可读可写。
ObjC 类中的属性、方法还有遵循的协议等信息都保存在 class_rw_t 中：
// 可读可写
struct class_rw_t {
// Be warned that Symbolication knows the layout of this structure.
uint32_t flags;
uint32_t version;
const class_ro_t *ro; // 指向只读的结构体,存放类初始信息
/*
这三个都是二位数组，是可读可写的，包含了类的初始内容、分类的内容。
methods中，存储 method_list_t ----> method_t
二维数组，method_list_t --> method_t
这三个二位数组中的数据有一部分是从class_ro_t中合并过来的。
*/
method_array_t methods; // 方法列表（类对象存放对象方法，元类对象存放类方法）
property_array_t properties; // 属性列表
protocol_array_t protocols; //协议列表
Class firstSubclass;
Class nextSiblingClass;
//...
}
4、说一下对 class_ro_t 的理解？
存储了当前类在编译期就已经确定的属性、方法以及遵循的协议。
struct class_ro_t {
uint32_t flags;
uint32_t instanceStart;
uint32_t instanceSize;
uint32_t reserved;
const uint8_t * ivarLayout;
const char * name;
method_list_t * baseMethodList;
protocol_list_t * baseProtocols;
const ivar_list_t * ivars;
const uint8_t * weakIvarLayout;
property_list_t *baseProperties;
};
baseMethodList，baseProtocols，ivars，baseProperties三个都是以为数组。
5、说一下对 isa 指针的理解， 对象的isa 指针指向哪里？isa 指针有哪两种类型？
isa 等价于 is kind of
1.实例对象 isa 指向类对象
2.类对象指 isa 向元类对象
3.元类对象的 isa 指向元类的基类
isa 有两种类型
1.纯指针，指向内存地址
2.NON_POINTER_ISA，除了内存地址，还存有一些其他信息
在Runtime源码查看isa_t是共用体。简化结构如下：
union isa_t
{
Class cls;
uintptr_t bits;
# if __arm64__ // arm64架构
# define ISA_MASK 0x0000000ffffffff8ULL //用来取出33位内存地址使用（&）操作
# define ISA_MAGIC_MASK 0x000003f000000001ULL
# define ISA_MAGIC_VALUE 0x000001a000000001ULL
struct {
uintptr_t nonpointer : 1; //0：代表普通指针，1：表示优化过的，可以存储更多信息。
uintptr_t has_assoc : 1; //是否设置过关联对象。如果没设置过，释放会更快
uintptr_t has_cxx_dtor : 1; //是否有C++的析构函数
uintptr_t shiftcls : 33; // MACH_VM_MAX_ADDRESS 0x1000000000 内存地址值
uintptr_t magic : 6; //用于在调试时分辨对象是否未完成初始化
uintptr_t weakly_referenced : 1; //是否有被弱引用指向过
uintptr_t deallocating : 1; //是否正在释放
uintptr_t has_sidetable_rc : 1; //引用计数器是否过大无法存储在ISA中。如果为1，那么引用计数会存储在一个叫做SideTable的类的属性中
uintptr_t extra_rc : 19; //里面存储的值是引用计数器减1
# define RC_ONE (1ULL<<45)
# define RC_HALF (1ULL<<18)
};
# elif __x86_64__ // arm86架构,模拟器是arm86
# define ISA_MASK 0x00007ffffffffff8ULL
# define ISA_MAGIC_MASK 0x001f800000000001ULL
# define ISA_MAGIC_VALUE 0x001d800000000001ULL
struct {
uintptr_t nonpointer : 1;
uintptr_t has_assoc : 1;
uintptr_t has_cxx_dtor : 1;
uintptr_t shiftcls : 44; // MACH_VM_MAX_ADDRESS 0x7fffffe00000
uintptr_t magic : 6;
uintptr_t weakly_referenced : 1;
uintptr_t deallocating : 1;
uintptr_t has_sidetable_rc : 1;
uintptr_t extra_rc : 8;
# define RC_ONE (1ULL<<56)
# define RC_HALF (1ULL<<7)
};
# else
# error unknown architecture for packed isa
# endif
}
注意：什么是位域？
6、说一下 Runtime 的方法缓存？存储的形式、数据结构以及查找的过程？
cache_t增量扩展的哈希表结构。哈希表内部存储的 bucket_t。
1.bucket_t 中存储的是 SEL 和 IMP的键值对。
2.如果是有序方法列表，采用二分查找
3.如果是无序方法列表，直接遍历查找
cache_t结构体
// 缓存曾经调用过的方法，提高查找速率
struct cache_t {
struct bucket_t *_buckets; // 散列表
mask_t _mask; //散列表的长度 - 1
mask_t _occupied; // 已经缓存的方法数量，散列表的长度使大于已经缓存的数量的。
//...
}
struct bucket_t {
cache_key_t _key; //SEL作为Key @selector()
IMP _imp; // 函数的内存地址
//...
}
散列表查找过程，在objc-cache.mm文件中
// 查询散列表，k
bucket_t * cache_t::find(cache_key_t k, id receiver)
{
assert(k != 0); // 断言
bucket_t *b = buckets(); // 获取散列表
mask_t m = mask(); // 散列表长度 - 1
mask_t begin = cache_hash(k, m); // & 操作
mask_t i = begin; // 索引值
do {
if (b[i].key() == 0 || b[i].key() == k) {
return &b[i];
}
} while ((i = cache_next(i, m)) != begin);
// i 的值最大等于mask,最小等于0。
// hack
Class cls = (Class)((uintptr_t)this - offsetof(objc_class, cache));
cache_t::bad_cache(receiver, (SEL)k, cls);
}
上面是查询散列表函数，其中cache_hash(k, m)是静态内联方法，将传入的key和mask进行&操作返回uint32_t索引值。do-while循环查找过程，当发生冲突cache_next方法将索引值减1。
7、使用runtime Associate方法关联的对象，需要在主对象dealloc的时候释放么？
无论在MRC下还是ARC下均不需要，被关联的对象在生命周期内要比对象本身释放的晚很多，它们会在被 NSObject -dealloc 调用的object_dispose()方法中释放。
详解：
1、调用 -release ：引用计数变为零
对象正在被销毁，生命周期即将结束.
不能再有新的 __weak 弱引用，否则将指向 nil.
调用 [self dealloc]
2、 父类调用 -dealloc
继承关系中最直接继承的父类再调用 -dealloc
如果是 MRC 代码 则会手动释放实例变量们（iVars）
继承关系中每一层的父类 都再调用 -dealloc
3、NSObject 调 -dealloc
只做一件事：调用 Objective-C runtime 中object_dispose() 方法
4、调用 object_dispose()
为 C++ 的实例变量们（iVars）调用 destructors
为 ARC 状态下的 实例变量们（iVars） 调用 -release
解除所有使用 runtime Associate方法关联的对象
解除所有 __weak 引用
调用 free()
8、实例对象的数据结构？
具体可以参看 Runtime 源代码，在文件 objc-private.h 的第 127-232 行。
struct objc_object {
isa_t isa;
//...
}
本质上 objc_object 的私有属性只有一个 isa 指针，指向 类对象 的内存地址。
9、什么是method swizzling（俗称黑魔法)
简单说就是进行方法交换
在Objective-C中调用一个方法，其实是向一个对象发送消息，查找消息的唯一依据是selector的名字。利用Objective-C的动态特性，可以实现在运行时偷换selector对应的方法实现，达到给方法挂钩的目的。
每个类都有一个方法列表，存放着方法的名字和方法实现的映射关系，selector的本质其实就是方法名，IMP有点类似函数指针，指向具体的Method实现，通过selector就可以找到对应的IMP。
换方法的几种实现方式
1.利用 method_exchangeImplementations 交换两个方法的实现
2.利用 class_replaceMethod替换方法的实现
3.利用 method_setImplementation 来直接设置某个方法的IMP
9、什么时候会报unrecognized selector的异常？
objc在向一个对象发送消息时，runtime库会根据对象的isa指针找到该对象实际所属的类，然后在该类中的方法列表以及其父类方法列表中寻找方法运行，如果，在最顶层的父类中依然找不到相应的方法时，会进入消息转发阶段，如果消息三次转发流程仍未实现，则程序在运行时会挂掉并抛出异常unrecognized selector sent to XXX 。
10、如何给 Category 添加属性？关联对象以什么形式进行存储？
关联对象 以哈希表的格式，存储在一个全局的单例中。
@interface NSObject (Extension)
@property (nonatomic,copy ) NSString *name;
@end
@implementation NSObject (Extension)
- (void)setName:(NSString *)name {
objc_setAssociatedObject(self, @selector(name), name, OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC);
}
- (NSString *)name {
return objc_getAssociatedObject(self,@selector(name));
}
@end
