OC原理-isa详解

Posted 2022-12-09 super_man_风清扬

OC原理-isa详解

在OC原理--对象、类的本质这篇文章我们提到过，isa指针进行一次位运算才能，拿到class对象和meta-class对象的真实地址。 

• 其实在64位前，isa就是一个普通的指针，存储这class对象、meta-class对象的内存地址。
• 从64位后开始，对isa进行了优化，变成了一个共用体（union）结构,用不同的位域来存储不同的信息

 从上图我们也可以看到isa是一个共用体结构。

union isa_t 
    Class cls;
    uintptr_t bits;
    // isa一共是64位（8个字节） 右侧第一位一位存放nonpointer，右侧第二位存放has_assoc 。。。。  存储这么多信息一共才占用了8个字节。
    struct 
      ISA_BITFIELD  //这里arm64和x86有所不同
    ;
;


# if __arm64__   //真机
#   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__  //  模拟器  macos应用
#   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)
# endif
复制代码

我们看到isa中存储了9个信息一共才占用了8个字节（64位），这就是共用体的优势。我们可以通过掩码提取到不同位域中的信息。 我们ios开发需要重点考虑 arm64 情况下

• nonpointer
  • 0：代表普通的指针，存储着Class、Meta-Class对象的内存地址
  • 1：代表优化过，使用不同位域存储了不同信息
• has_assoc
  • 是否有设置过关联对象，如果没有，释放时会更快
• has_cxx_dtor
  • 是否有C++的析构函数，如果没有，释放时会更快
• shiftcls
  • 存储着Class、Meta-Class对象的内存地址 这里也解释了& ISA_MASK才能取到Class、Meta-Class对象的内存地址
• magic
  • 用于在调试时分辨对象是否完成初始化
• weakly_referenced
  • 是否有被弱引用指向过，如果没有，释放时会更快
• deallocating
  • 对象是否正在释放
• extra_rc
  • 里面存储的值是引用计数减1
• has_sidetable_rc

  • 0：引用计数存储在isa的extra_r所占用位域中

  • 1：引用计数过大无法存储在isa中，引用计数存储在一个叫SideTable的类的属性中

对象释放时会调用objc_destructInstance

void *objc_destructInstance(id obj) 

    if (obj) 
        // Read all of the flags at once for performance.
        bool cxx = obj->hasCxxDtor();
        bool assoc = obj->hasAssociatedObjects();

        // This order is important.
        if (cxx) object_cxxDestruct(obj);
        if (assoc) _object_remove_assocations(obj);
        obj->clearDeallocating();
    

    return obj;

复制代码

我们看到没有析构函数、没有设置过关联对象的对象释放速度会更快。