OC-终探-对象原理-【Alloc init】

[TOC]

前言

  • 本文主要围绕以下几点内容展开讨论;

ISA是何时和创建的对象进行绑定的?(ISA最重要的目的就是关联了对象和类)

ISA的成员(关联类)

类在内存里面只有一份如何证明?

类、元类、根元类分别是如何指向的?

类的本质是什么?

对象的本质是什么?

ISA成员

isa成员

1、根据nonpointer这个值来判断当前ISA指向的是纯isa指针,还是bits

  • nonpointer为0: 存isa
  • nonpointer为1: 不止是类对象地址,isa包含类信息,对象的引用计数等;

2、has_assoc关联对象标识符,0没有,1存在;

3、has_cxx_dtor

has_cxx_dtor

4、shiftcls

shiftcls

5、magicweakly_referenceddeall0catinghas_sidetable_rc

image

6、extra_rc

extra_rc

ISA关联对象与类

  • ISA绑定代码
ISA绑定对象
  • ISA64字节成员(x86_64和__arm64是不同的);

二进制打印

p/t打印

八进制打印

p/o打印

十进制打印

p/d打印

对象内存ISA
  • 如何证明ISA指针指向的是当前alloc的类?

方案1

对象内存ISA

方案2
1、x/4gx打印对象的地址值;
2、取出第一位的ISA地址值;
3、获取当前创建对象的class
4、用当前对象的地址值&ISA_MASK也就是0x00007ffffffffff8
5、最终得到该地址值和第一位的ISA获取的地址值是一致的,这就验证了ISA指向的就是当前alloc的类;

  • 代码走向;
    object_getClass-->obj->getIsa();-->ISA();-->return (Class)(isa.bits & ISA_MASK);

子网掩码或者位运算的目的都是为了让某一段内存进行展示

对象内存ISA

类在内存里面只有一份如何证明?

对象内存ISA

思考:子类的ISA和父类的ISA是不是同一个ISA?

答案:肯定不是一个啊!

对象内存ISA

元类&根元类

:代码写出来的-->内存只有一份-->不是手动个创建的是系统自己创建的;
元类:系统编译的-->发现了系统有这样一个类-->系统也同时创建了编译器;

对象ISA--> 图解

对象内存ISA
获取类的方法
object_getClass(object)

对象ISA-->--类ISA>元类

解释:对象是由类实例化创建的,那类也是由元类实例化创建的。

对象ISA-->-->元类 图解

对象内存ISA

对象ISA-->-->元类-->根元类 图解

对象ISA-->-->元类-->根元类-->根元类 图解

  • 第一种情况,当创建的对象是NSObject时;
对象内存ISA
  • 第二种情况,当创建的对象是NSObject的子类时;
对象内存ISA
  • 总结:元类和根元类在创建的对象是NSObject时候可能是相同的,但是当创建的对象是NSObject的子类的时候元类和根元类就不是相同的,主要是根据集成的层级管理来决定元类、根元类、根根元类的具体内容;层级越多代表创建的根元类越多;

ISA走位

ISA走位原图
ISA走位分析图

要点
1、图中要分为两个维度去看(superclass继承链、ISA走位链)
2、继承链(子类-->父类-->NSObject类-->nil找方法找不到才指向nil)
3、ISA走位链(对象ISA-->-->元类-->根元类-->根元类)
4、根元类也继承与NSObject

类的本质

xoce快捷键:command + shift + 0 进入xcode帮助模式;

官网地址:Type Encodings官网地址

类(NSObject)是什么时候创建的?

答案:NSObject这个基类在程序启动的时候他就创建了, 在编译器创建的。

类的本质是什么?

答案:类的本质就是oject_class,是一个结构体!

objc_class内部的结构是什么样子的?

类的本质

对象的本质

对象的本质是什么?

答案:对象的本质就是结构体!

  • 验证对象的本质是结构体-步骤1:

1、思考,我们写的.m文件在xcode编译的过程中变成了什么?
2、创建一个空的工程, show in finder到.m文件到目录,打开终端;执行命令; main.m是当前.m文件的名称,main3.cpp是即将生成文件的名称;
$ clang -x objective-c -rewrite-objc main.m -o main3.cpp
3、打开main3.cpp文件;


对象的本质

4、找到该对象名对应的结构体截图;


对象的本质

对象的本质

疑问:默认的成员里面的struct NSObject_IMPL 里面有什么成员?

回答:struct NSObject_IMPL 里面的成员变量是 isa(见下图)

对象的本质

5、结构体中的NSObject_IVARS成员是继承来的;其他的成员变量或者属性是我们声明出来的;

成员变量和属性在编译的过程当中有什么区别?

答案: 成员变量没有set、get方法,属性有set、get的方法;

结论: 属性 = 成员变量 + get方法 + set方法;

对象的本质

备注:如果在使用终端clang命令报错,报错内容是"缺少UIKit库的问题,请执行下面指令到控制台即可"

对象的本质

总结

ISA是何时和创建的对象进行绑定的?

答案:ISA最重要的目的就是关联了对象和类 isa <-> cls;

如何获取一个类的父类?

  • 步骤1

object_getClass方法即可;

Class object_getClass(id obj)
{
    if (obj) return obj->getIsa();
    else return Nil;
}
  • 步骤2

getIsa方法即可;

objc_object::getIsa() 
{
    if (!isTaggedPointer()) return ISA();

    uintptr_t ptr = (uintptr_t)this;
    if (isExtTaggedPointer()) {
        uintptr_t slot = 
            (ptr >> _OBJC_TAG_EXT_SLOT_SHIFT) & _OBJC_TAG_EXT_SLOT_MASK;
        return objc_tag_ext_classes[slot];
    } else {
        uintptr_t slot = 
            (ptr >> _OBJC_TAG_SLOT_SHIFT) & _OBJC_TAG_SLOT_MASK;
        return objc_tag_classes[slot];
    }
}
  • 步骤3

ISA()方法即可;

objc_object::ISA() 
{
    assert(!isTaggedPointer()); 
#if SUPPORT_INDEXED_ISA
    if (isa.nonpointer) {
        uintptr_t slot = isa.indexcls;
        return classForIndex((unsigned)slot);
    }
    return (Class)isa.bits;
#else
    return (Class)(isa.bits & ISA_MASK);
#endif
}
  • 关键代码
    return (Class)(isa.bits & ISA_MASK);

isa.bits就是当前isa指向的地址值,ISA_MASK就是掩码,这个位置可以看本文ISA关联对象与类的节点;

ISA指向

对象ISA-->-->元类-->根元类-->根元类

class的继承管理

子类subclass-->父类superclass-->NSObject-->nil

根元类父类NSObject

类的本质是什么?

结构体;

对象的本质是什么?

结构体;

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