ios OC swift run-time isa 指针

@interface Object { 
    Class isa; 
} 

Class

#if !OBJC_TYPES_DEFINED
/// An opaque type that represents an Objective-C class.
typedef struct objc_class *Class;

/// Represents an instance of a class.
struct objc_object {
    Class _Nonnull isa  OBJC_ISA_AVAILABILITY;
};

/// A pointer to an instance of a class.
typedef struct objc_object *id;
#endif

/// An opaque type that represents a method selector.
typedef struct objc_selector *SEL;
struct objc_class {
    Class isa  OBJC_ISA_AVAILABILITY;   //isa指针,指向metaclass(该类的元类)
 
#if !__OBJC2__
 
    Class super_class   //指向objc_class(该类)的super_class(父类)
 
    const char *name    //objc_class(该类)的类名
 
    long version        //objc_class(该类)的版本信息,初始化为0,可以通过runtime函数class_setVersion和class_getVersion进行修改和读取
 
    long info           //一些标识信息,如CLS_CLASS表示objc_class(该类)为普通类。ClS_CLASS表示objc_class(该类)为metaclass(元类)
 
    long instance_size  //objc_class(该类)的实例变量的大小
 
    struct objc_ivar_list *ivars    //用于存储每个成员变量的地址
 
    struct objc_method_list **methodLists   //方法列表,与info标识关联
 
    struct objc_cache *cache        //指向最近使用的方法的指针,用于提升效率
 
    struct objc_protocol_list *protocols    //存储objc_class(该类)的一些协议
#endif
 
} OBJC2_UNAVAILABLE;

每个对象都有一个 isa

isa 通俗一点理解就是。我们可以理解为是一个表

这个表里面存储了所有关于这个对象或类的信息

从上面可以看出来 属性、方法、协议、super_class 都可以在里面获取到

同样但我们执行方法、获取属性等都要从 isa Class 中获取

证明对象的信息存储在 isa 中

MM * m = [[MM alloc] init];
        
object_setClass(m, objc_getClass("KK"));
        
 [m setValue:@(10) forKey:@"i"];

NSLog(@"%@", m);


==== console ==

KK -> description:10

证明 metaclass(元类)中isa指针则指向自身

bool isRootClass() {
       return superclass == nil;
}

/// 根 metaClass 的 isa 指向它自身
bool isRootMetaclass() {
      return ISA() == (Class)this;
}

bool isMetaClass() {
      return info & CLS_META;
}

证明 objec_class(类)中isa指针指向的类结构称为metaclass(该类的元类

/***********************************************************************
* objc_getMetaClass.  Return the id of the meta class the named class.
* Warning: doesn't work if aClassName is the name of a posed-for class's isa!
**********************************************************************/
Class objc_getMetaClass(const char *aClassName)
{
    Class cls;

    if (!aClassName) return Nil;

    cls = objc_getClass (aClassName);
    if (!cls)
    {
        _objc_inform ("class `%s' not linked into application", aClassName);
        return Nil;
    }

    return cls->ISA();
}

以下内容为摘抄内容:

内容讲解的非常详细,并且很容易理解

/// An opaque type that represents an Objective-C class.
typedef struct objc_class *Class;
/// A pointer to an instance of a class.
typedef struct objc_object *id;
  • Class是一个指向objc_class(类)结构体的指针,而id是一个指向objc_object(对象)结构体的指针。
  • objec_object(对象)中isa指针指向的类结构称为objec_class(该对象的类),其中存放着普通成员变量与对象方法 (“-”开头的方法)。
  • objec_class(类)中isa指针指向的类结构称为metaclass(该类的元类),其中存放着static类型的成员变量与static类型的方法 (“+”开头的方法)。可以查看上面的证明方法
  • objec_object(对象)结构体中只有isa一个成员属性,指向objec_class(该对象的类)。
  • objec_class(类)比objec_object(对象)的结构体中多了很多成员,上面就是介绍各个成员的作用。

值得注意的是:

  • 所有的metaclass(元类)中isa指针都是指向根metaclass(元类),而根metaclass(元类)中isa指针则指向自身。可以查看上面的证明方法
  • 根metaclass(元类)中的superClass指针指向根类,因为根metaclass(元类)是通过继承根类产生的。

作用:

  • 当我们调用某个对象的对象方法时,它会首先在自身isa指针指向的objc_class(类)的methodLists中查找该方法,如果找不到则会通过objc_class(类)的super_class指针找到其父类,然后从其methodLists中查找该方法,如果仍然找不到,则继续通过 super_class向上一级父类结构体中查找,直至根class;
  • 当我们调用某个类方法时,它会首先通过自己的isa指针找到metaclass(元类),并从其methodLists中查找该类方法,如果找不到则会通过metaclass(元类)的super_class指针找到父类的metaclass(元类)结构体,然后从methodLists中查找该方法,如果仍然找不到,则继续通过super_class向上一级父类结构体中查 找,直至根metaclass(元类);
  • 这里有个细节就是要说运行的时候编译器会将代码转化为objc_msgSend(obj, @selector (makeText)),在objc_msgSend函数中首先通过obj(对象)的isa指针找到obj(对象)对应的class(类)。在class(类)中先去cache中通过SEL(方法的编号)查找对应method(方法),若cache中未找到,再去methodLists中查找,若methodists中未找到,则去superClass中查找,若能找到,则将method(方法)加入到cache中,以方便下次查找,并通过method(方法)中的函数指针跳转到对应的函数中去执行。

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