isa指针使用详情

isa指针详解

在arm64架构之前，isa就是一个普通的指针，存储着Class、Meta-Class对象的内存地址，从arm64架构开始，对isa进行了优化，变成了一个联合体（union）结构，还使用位域来存储更多的信息。
isa结构如下图：

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);
};

看结构体：

struct {
    
	ISA_BITFIELD;  // defined in isa.h
};

这个结构体用宏定义的方式表示，具体定义是根据结构模式和真机模拟器类型划分，详情见 isa.h文件。接下来以arm64为例：

# if __arm64__
// ARM64 simulators have a larger address space, so use the ARM64e
// scheme even when simulators build for ARM64-not-e.
# if __has_feature(ptrauth_calls) || TARGET_OS_SIMULATOR
# define ISA_MASK 0x007ffffffffffff8ULL
# define ISA_MAGIC_MASK 0x0000000000000001ULL
# define ISA_MAGIC_VALUE 0x0000000000000001ULL
# define ISA_HAS_CXX_DTOR_BIT 0
# 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
# define RC_ONE (1ULL<<56)
# define RC_HALF (1ULL<<7)

• nonpointer：是否是优化过的isa指针
  苹果之前所有的结构都是32位的，在32位的时候isa指针只有指向对应类对象/元类对象的功能。而到了64位后，isa指针里面的信息更多，为了适配兼容，这一位用作区分。
• has_assoc：是否存在关联对象
  记录对象是否动态添加（使用runtime API），关联对象。如果有则为1，否则为0。在对向释放的时候要检
  查这个信息。
• has_cxx_dtor：是否存在c++析构函数
  一般有属性的时候就会有析构函数，析构函数是用来释放成员变量的。
• shiftcls ：class对象或者meta-class对象地址
  存放class对象或者meta-class对象地址，在消息发送（objc_msgSend）的时候去找对应方法时候使用。
• magic：调试信息
  用于在调试时分辨对象是否未完成初始化
• weakly_referenced：是否有被弱指针指向
  如果有被弱指针指向，会在释放的时候去操作。如果没有则释放得更快
• unused：是否使用过
• has_sidetable_rc：引用计数是否存在sidetable中
  如果为1，那么引用计数会存储在一个叫sidetable的类的属性中
• extra_rc：引用计数
  如果引用计数大于19位（arm64 & 真机）的最大值（2的19次方-1），则把has_sidetable_rc置位1，把引用计数去存到sidetable中。