isa - ShenYj/ShenYj.github.io GitHub Wiki
在早期的Runtime里面，isa指针直接指向class/meta-class对象的地址，isa就是一个普通的指针。
从源码角度, 64位之前，objc_object的定义如上，isa直接指向objc_class
typedef struct objc_class *Class;
typedef struct objc_object {
Class isa;
} *id;
后来，苹果从ARM64位架构开始，对isa进行了优化，将其定义成一个共用体（union）结构，结合 位域 的概念以及 位运算 的方式来存储更多类相关信息。isa指针需要通过与一个叫ISA_MASK的值（掩码）进行二进制&运算，才能得到真实的class/meta-class对象的地址。
struct objc_object {
private:
isa_t isa;
public:
...
arm64开始，isa的类型变成了isa_t
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宏:
#if SUPPORT_PACKED_ISA
// extra_rc must be the MSB-most field (so it matches carry/overflow flags)
// nonpointer must be the LSB (fixme or get rid of it)
// shiftcls must occupy the same bits that a real class pointer would
// bits + RC_ONE is equivalent to extra_rc + 1
// RC_HALF is the high bit of extra_rc (i.e. half of its range)
// future expansion:
// uintptr_t fast_rr : 1; // no r/r overrides
// uintptr_t lock : 2; // lock for atomic property, @synch
// uintptr_t extraBytes : 1; // allocated with extra bytes
# 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)
# elif __x86_64__
# define ISA_MASK 0x00007ffffffffff8ULL
# define ISA_MAGIC_MASK 0x001f800000000001ULL
# define ISA_MAGIC_VALUE 0x001d800000000001ULL
# define ISA_BITFIELD \
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
// SUPPORT_PACKED_ISA
#endif
通过位运算和位域以及联合体技术，更加充分的利用了isa的内存空间，将对象的真正的地址存放在了isa内存的其中33位上面，其余的31位被用来存放对象相关的其他信息。下面是isa其他位上的作用说明
-
nonpointer:表示是否对 isa 指针开启指针优化 0，代表普通指针，存储着class、meta-class对象的内存地址；1，代表优化过，使用位域存储更多信息 -
has_assoc:关联对象标志位，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:存储类指针的值。开启指针优化的情况下，在 arm64 架构中有 33 位用来存储类指针, 这个部分存储的是真正的Class、Meta-Class对象的内存地址信息，因此要通过 isa & ISA_MASK才能取出这里33位的值，得到对象的真正地址。 -
magic:用于调试器判断当前对象是真的对象还是没有初始化的空间 -
weakly_referenced:标志对象是否被指向或者曾经指向一个 ARC 的弱变量， 没有弱引用的对象可以更快释放。 -
deallocating:标志对象是否正在释放内存 -
has_sidetable_rc:当对象引用技术大于 10 时，则需要借用该变量存储进位,引用计数器是否过大无法存储在isa中，若果是，这里就为1，引用计数就会被存储在一个叫SideTable的类的属性中 -
extra_rc:当表示该对象的引用计数值，实际上是引用计数值减 1， 例如，如果对象的引用计数为 10，那么 extra_rc 为 9。如果引用计数大于 10， 则需要使用到下面的 has_sidetable_rc (翻阅最新818.2源码发现此处查看计数值的处理做了调整，不存在了1+，参考笔记 Reference Count)
对象的isa指针指向所属的类
类的isa指针指向了所属的元类
元类的isa指向了根元类，根元类指向了自己类的superClass 指向父类最终到根类
根类的superclass指向nil
元类的superclass 指向父元类，最终到根元类
根元类的superclass 指向根类
重点
- 继承是描述类与类之间的关系，而实例对象之间没有关系
- 根源类继承自NSObject，NSObject继承关系来自与 nil