01-简介
很多机制都是基于runtime来实现的
Objective-C是一门动态性比较强的编程语言，跟C、C++等语言有着很大的不同，很多编程语言
编写代码->编译链接->运行，编译完成之后的二进制代码就是我们要执行的代码，编译结果和运行结果是一样的。
OC可以在运行的过程中修改我们编译完成的代码，
Objective-C的动态性是由Runtime API来支撑的
Runtime API提供的接口基本都是C语言的，源码由C\C++\汇编语言编写
isa01-简介
要想学习Runtime，首先要了解它底层的一些常用数据结构，比如isa指针
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，如果要拿到那个地址要&MASK才能得到那个地址，变成了一个共用体（union）结构，还使用位域来存储更多的信息
arm64之后为什么&isa_mask才能获得类对象的地址
去源码查看
union isa_t {
isa_t() { }
isa_t(uintptr_t value) : bits(value) { }
Class cls;
uintptr_t bits;
#if defined(ISA_BITFIELD)
struct {
ISA_BITFIELD; // defined in isa.h
/* 利用位域来存储更多的信息
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
*/
};
#endif
};
struct objc_object {
private:
isa_t isa;//isa变成了一个结构体 就是上面的那种类型
}
你会发现isa是一个union（共用体）
isa02需求
假如有person对象，我们给他增加3个属性
@interface Person : NSObject
@property (nonatomic, assign) BOOL rich;
@property (nonatomic, assign) BOOL height;
@property (nonatomic, assign) BOOL handsome;
@end
我们为了给三哥bool类型 我们弄了三个属性，生成三个成员变量，
我们可以看下person占多少内存呢 calss_getInstanceSize
16字节，
但是他们只是表示一个bool，我们是可以考虑用一个二进制位来表示一个类型0或者1，那么用一个字节就完全可以表示三个属性
isa03取值
可以按位& 全是1结果才是1；可以用来取特定位的值
当我们执行&运算的时候，只要我们取的那位有值，那么他就不为0，所以我们返回bool类型的时候可以根据这个来进行判断。
可以通过!!()，加两个！！转成BOOL
@interface Person (){
char _tallRichHandsome; //0b 0000 0000 8bit
}
@end
@implementation Person
- (BOOL)rich
{
/*
00000001
00000001
--------
00000001
*/
return _tallRichHandsome & 1;//1<<0
}
- (BOOL)height
{
/*
00000010
00000010
--------
00000010
*/
return _tallRichHandsome & 2;//1<<1
}
- (BOOL)handsome
{
/*
00000100
00000100
--------
00000100
*/
return _tallRichHandsome & 4;//1<<2
}
isa04设值
可以设置按位｜运算
有1为1，如果是1的直接｜就可以，如果传入的是0，原来的是1，只要把这位改成0，其他为都是1，然后&就可以了，把原来的掩码取反然后&，
- (void)setHeight:(BOOL)setHeight
{
if (setHeight) {
_tallRichHandsome |= 1<<1;
}else{
_tallRichHandsome &=~(1<<1);
}
}
05位域
上面的方案还是不够完善，因为char类型里面的东西比较难度，所以我们可以选用结构体的位域特性来做
@interface Person (){
struct _tallRichHandsome{//代表他只占1位，从右边边开始的第一位，
char rich: 1;
char tall: 1;
char handsome: 1;
}_tallRichHandsome; //0b 0000 0000 8bit
}
@end
@implementation Person
- (BOOL)rich
{
return !!_tallRichHandsome.rich;//1
}
- (BOOL)tall
{
return !!_tallRichHandsome.tall;//1<<1
}
- (BOOL)handsome
{
return !!_tallRichHandsome.handsome;//1<<2
}
- (void)setRich:(BOOL)rich
{
_tallRichHandsome.rich = rich;
}
- (void)setTall:(BOOL)tall
{
_tallRichHandsome.tall = tall;
}
- (void)setHandsome:(BOOL)handsome
{
_tallRichHandsome.handsome = handsome;
}
06共用体
苹果官方的方案
假如我们想通过原来自己做位运算的方式，也要像使用结构日位域，但是报错，我们不能用结构体来拿过来位运算。
union就可以
union{
char bits;//真是的信息房这里面
struct {//代表他只占1位，从右边边开始的第一位，这里只是为了增加可读性，
char rich: 1;
char tall: 1;
char handsome: 1;
};
}_tallRichHandsome; //0b 0000 0000 8bit
- (BOOL)handsome
{
/*
00000100
00000100
--------
00000100
*/
return !!_tallRichHandsome.bits & 4;//1<<2
}
- (void)setRich:(BOOL)rich
{
if (rich)
{
_tallRichHandsome.bits |= 1;
}else{
_tallRichHandsome.bits &= ~1;
}
}
07总结
如果结构体大于一个字节，应该改成int, 当然对应的掩码也需要改变
union{
int bits;
struct {//代表他只占1位，从右边边开始的第一位，
char rich: 4;
char tall: 4;
char handsome: 4;
};
}_tallRichHandsome;
以前我们通过isa找到类对象的时候要&mask 得到就是我们的uintptr_t shiftcls : 44; /*MACH_VM_MAX_ADDRESS就是地址
类对象和元类对象他的内存地址最后三位一定是0.就是因为isa用的是共用体
08isa位运算补充
补充我们之前传参数的用｜符号链接就是对参数进行了为运算处理，
他自己内部去的时候再进行&运算，就可以取出对应位置的值了
typedef enum{
OptiontOne = 1, //0b00000001
OptiontTwo = 2, //0b00000010
OptiontThree = 4, //0b00000100
OptiontFour = 8, //0b00001000
}Options;
他们占据了不同的二进制位，都是2指数倍
使用的时候
Options option = OptiontOne|OptiontTwo|OptiontFour;
if (option & OptiontOne)
{
NSLog(@"还有optionOne");
}
if (option & OptiontTwo)
{
NSLog(@"还有OptiontTwo");
}
if (option & OptiontFour)
{
NSLog(@"还有OptiontFour");
}
09isa细节
arm64不仅仅存放地址了
nonpointer:1
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，使用位域存储更多的信息
has_assoc:1
是否有设置过关联对象，如果没有，释放时会更快
has_cxx_dtor:1
是否有C++的析构函数（.cxx_destruct），如果没有，释放时会更快，在objc_destructInstance函数里面可以看出
shiftcls:33
存储着Class、Meta-Class对象的内存地址信息
magic :6
用于在调试时分辨对象是否未完成初始化,也就是alloc init成功
weakly_referenced：1
是否有被弱引用指向过，如果没有，释放时会更快
deallocating：1
对象是否正在释放
extra_rc：19
里面存储的值是引用计数器减1
has_sidetable_rc：
引用计数器是否过大无法存储在isa中，也就是那19位不够储存了
如果为1，那么引用计数会存储在一个叫SideTable的类的属性中
模拟器和真的上面的isa是不一样的一个是x86一个是arm64，
我们可以用代码来验证isa里面的信息，是不是上面
Person *person = [[Person alloc] init];
objc_setAssociatedObject(person, @"name", @"SHL", OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC);
NSLog(@"%@", person);
可以观察出在有没有添加关联对象时候是有变化的。
