一、基本定义

类对象：即类，oc中用@interface 定义。大多数的类对象继承自NSObject. 参考iOS学习——iOS 整体框架及类继承框架图

一、类对象的解析

类的本质：objc_class 结构体，也是一个对象
类对象的ISA的指针指向元类。
元类和类对象的名称是一样的。
实例对象ISA --> 类对象ISA --> 元类对象 isa --> 根元类。

在这里插入图片描述

一、ISA指针指向解析

1.

2.

问题：内存优化是哪部分做的？操作系统来做的吗？苹果和windows都会优化吗？

编译阶段通过重排成员属性的内存位置来优化内存。
成员变量的顺序会对内存空间造成影响吗？只有在有父类的情况会有影响，子类没办法优化父类的内存空间。

3. 影响对象内存的因素

成员变量
单个类的成员变量顺序不会影响内存大小，系统会优化
继承来的类，成员变量顺序会影响大小。
8字节对齐的方式，内存对齐在编译阶段

二、元类的继承类关系

1. 位域的定义

指明成员变量所占的位数。
ISA的struct就会使用位域来定义。

struct Teacher {
	char a : 7;
	char b : 2;
	char c : 7;
	char d : 2;
}t1; 
sizeof(t1) = 4;

2. 联合体的定义

所有成员变量共用一片内存空间；
每个成员变量都是可以访问这块内存；
空间内存的大小取决于最大的成员变量，是最大成员变量（基本数据类型）内存的整数倍。
oc的源码当中当对于不同的平台的情况就会使用联合体。

union Teacher{
	char *name;// 指针8个字节
	int age;
	int height;
}t1;
sizeof(t1) = 8;
union Person{
	char a[7];// 7
	int b; // 4
}p1;
sizeof(p1) = 8;
// Object-C 源码
union isa_t {
    isa_t() { }
    isa_t(uintptr_t value) : bits(value) { }

    uintptr_t bits;

private:
    // Accessing the class requires custom ptrauth operations, so
    // force clients to go through setClass/getClass by making this
    // private.
    Class cls;
public:
#if defined(ISA_BITFIELD)
    struct {
        ISA_BITFIELD;  // defined in isa.h
    };
    bool isDeallocating() {
        return extra_rc == 0 && has_sidetable_rc == 0;
    }
    void setDeallocating() {
        extra_rc = 0;
        has_sidetable_rc = 0;
    }
#endif
    void setClass(Class cls, objc_object *obj);
    Class getClass(bool authenticated);
    Class getDecodedClass(bool authenticated);
};

3. 结构体和联合体的区别

结构体里面的变量能够共存，联合体里面的变量互斥，优化内存。

三、内存平移的概念

1. 要点

isa 指针和对象的关系？
什么时候会和具体的对象（LGPerson）关联起来？什么方法来绑定的？
isTaggedPointer？指针优化
引用计数的值存储在isa指针里面，在后期的版本，之前的版本没有。（哪个版本？）
isa指针就是一个联合体（union）
nonPointIsa – 8个字节 – 8 * 8 == 64bits，存放内存地址、引用计数

2. 通过isa地址获取类对象的内存地址

define ISA_BITFIELD                                                      \
        uintptr_t nonpointer        : 1;                                       \
        uintptr_t has_assoc         : 1;                                       \
        uintptr_t weakly_referenced : 1;                                       \
        uintptr_t shiftcls_and_sig  : 52;                                      \
        uintptr_t has_sidetable_rc  : 1;                                       \
        uintptr_t extra_rc          : 8

如下图所示，对于一个LGPerson的实例对象来说，它的内存空间以16进制打印出来前4个8字节内存空间，第一个八字节是isa的内存地址。如何通过isa的内存地址进行位运算得到实际的LGPerson的实例对象的内存地址呢？

如下图所示，在中间的值，就是实际的对象内存地址，通过将第一个8字节（ISA地址）先右移三位，把低三位清零，然后再左移12位，把左边的清零，最后再回到原来的位置，就可以得到对象具体的内存地址。需要两边都清零，需要左移，又移来补0，清除两边的值。
ISA_BITFIELD 内存分配