OC的isa指標

一，認識isa指標

首先我們要明確一點：在OC中，任何類的定義都是物件，類和類的例項在本質上沒有區別，任何物件都有isa指標。

isa：是一個Class 型別的指標. 每個例項物件有個isa的指標,他指向物件的類，而Class裡也有個isa的指標, 指向meteClass(元類)。元類儲存了類方法的列表。當類方法被呼叫時，先會從本身查詢類方法的實現，如果沒有，元類會向他父類查詢該方法。同時注意的是：元類（meteClass）也是類，它也是物件。元類也有isa指標,它的isa指標最終指向的是一個根元類(root meteClass).根元類的isa指標指向本身，這樣形成了一個封閉的內迴圈

二，關於objec_class，objec_object

/// 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是一個指向objc_class（類）結構體的指標，而id是一個指向objc_object（物件）結構體的指標。

• objec_object（物件）中isa指標指向的類結構稱為objec_class（該物件的類），其中存放著普通成員變數與物件方法 （“-”開頭的方法）。

• objec_class（類）中isa指標指向的類結構稱為metaclass（該類的元類），其中存放著static型別的成員變數與static型別的方法 （“+”開頭的方法）。

/// Represents an instance of a class.

struct objc_object {

Class isa  OBJC_ISA_AVAILABILITY;

};

•  objec_object（物件）結構體中只有isa一個成員屬性，指向objec_class（該物件的類）。

struct objc_class {

Class isa  OBJC_ISA_AVAILABILITY;//isa指標，指向metaclass（該類的元類）

#if !__OBJC2__

Class super_class//指向objc_class（該類）的super_class（父類）

const char *name//objc_class（該類）的類名

long version//objc_class（該類）的版本資訊，初始化為0，可以通過runtime函式class_setVersion和class_getVersion進行修改和讀取

long info//一些標識資訊，如CLS_CLASS表示objc_class（該類）為普通類。ClS_CLASS表示objc_class（該類）為metaclass（元類）

long instance_size//objc_class（該類）的例項變數的大小

struct objc_ivar_list *ivars//用於儲存每個成員變數的地址

struct objc_method_list **methodLists//方法列表，與info標識關聯

struct objc_cache *cache//指向最近使用的方法的指標，用於提升效率

struct objc_protocol_list *protocols//儲存objc_class（該類）的一些協議

#endif

} OBJC2_UNAVAILABLE;

• objec_class（類）比objec_object（物件）的結構體中多了很多成員，上面就是介紹各個成員的作用。

三，從函式呼叫說起

• 所有的metaclass（元類）中isa指標都是指向根metaclass（元類），而根metaclass（元類）中isa指標則指向自身。

• 根metaclass（元類）中的superClass指標指向根類，因為根metaclass（元類）是通過繼承根類產生的。

• 當我們呼叫某個物件的物件方法時，它會首先在自身isa指標指向的objc_class(類)的methodLists中查詢該方法，如果找不到則會通過objc_class（類）的super_class指標找到其父類，然後從其methodLists中查詢該方法，如果仍然找不到，則繼續通過super_class向上一級父類結構體中查詢，直至根class；

•當我們呼叫某個類方法時，它會首先通過自己的isa指標找到metaclass（元類），並從其methodLists中查詢該類方法，如果找不到則會通過metaclass（元類）的super_class指標找到父類的metaclass（元類）結構體，然後從methodLists中查詢該方法，如果仍然找不到，則繼續通過super_class向上一級父類結構體中查詢，直至根metaclass（元類）；

• 這裡有個細節就是要說執行的時候編譯器會將程式碼轉化為objc_msgSend(obj, @selector(makeText))，在objc_msgSend函式中首先通過obj（物件）的isa指標找到obj（物件）對應的class（類）。在class（類）中先去cache中通過SEL（方法的編號）查詢對應method（方法），若cache中未找到，再去methodLists中查詢，若methodists中未找到，則去superClass中查詢，若能找到，則將method（方法）加入到cache中，以方便下次查詢，並通過method（方法）中的函式指標跳轉到對應的函式中去執行。