对象底层结构与ISA&NONPOINTER_ISA剖析揭秘

2023-10-12 22:15:06

对象的本质

对象是面向对象编程的基本单位，它封装了数据和行为。在Objective-C中，对象本质上是一个结构体，它包含了对象的实例变量和isa指针。

struct object {
    Class isa;
    instance_variables;
};

其中，isa指针指向对象的类对象，它用于查找对象的类方法和实例方法。

isa指针

isa指针是对象结构体中的第一个成员，它指向对象的类对象。类对象也是一个结构体，它包含了指向类方法的指针、指向父类的指针，以及其他信息。

struct class {
    isa class; // Super class, or NULL if root class
    const char *name; // Class name
    class_ro_t *ro;
};

NonPointer_isa

NonPointer_isa是在编译时存储在对象中的一个整数，它指向对象的类对象。NonPointer_isa与isa指针不同，它不是一个指针，而是一个整数。这是因为在某些情况下，使用整数比使用指针更有效。例如，当对象是静态分配时，可以使用NonPointer_isa来访问对象的类对象。

编译器分析

为了更好地理解对象的底层结构和isa指针，我们可以通过编译器分析来查看编译后的代码。

// Objective-C代码
@interface Person : NSObject
{
    NSString *_name;
    int _age;
}

@property (nonatomic, copy) NSString *name;
@property (nonatomic, assign) int age;

@end

@implementation Person

- (instancetype)initWithName:(NSString *)name age:(int)age
{
    self = [super init];
    if (self) {
        _name = name;
        _age = age;
    }
    return self;
}

@end

编译后的代码如下：

// 编译后的代码
struct objc_class Person_class {
    Class isa;
    const char *name;
    class_ro_t *ro;
};

struct Person {
    Class isa;
    NSString *_name;
    int _age;
};

Person *Person_new(Person_class *cls, NSString *name, int age)
{
    Person *self = objc_alloc(cls->superclass);
    if (self) {
        self->isa = cls;
        self->_name = name;
        self->_age = age;
    }
    return self;
}

NSString *Person_name(Person *self)
{
    return self->_name;
}

void Person_setName_(Person *self, NSString *name)
{
    self->_name = name;
}

int Person_age(Person *self)
{
    return self->_age;
}

void Person_setAge_(Person *self, int age)
{
    self->_age = age;
}