iOS对象的本质 & ISA

了解了isa指针的存在，以及它是如何初始化的，我们来深究一下对象存在的本质。对象的本质归根结底是它的类型，这个类型在OC中指的是一个class。Class在底层编译器里是Class结构体。

这个结构体可以简单的总结为四种关键信息：

• 版本信息：存储当前类的版本信息
• 超类信息：存储当前类的父类信息，本身也是一个Class结构体
• 方法列表：存储当前类的所有方法列表，以函数指针数组的形式呈现
• 实例变量列表：存储当前类所有成员变量信息，存储的格式是一个指针数组

举个例子来说，假设我们有一个Person类，它的结构如下：

@interface Person : NSObject
{
    NSString *name;
    int age;
}
-(NSString *)name;
-(void)setName:(NSString *)name;
-(int)age;
-(void)setAge:(int)age;
@end

那么在编译的时候，Person类会被转换成如下代码：

struct Person_IMPL {
    Class isa;
    NSString *name;
    int age;
};
typedef struct Person_IMPL Person;
struct Person_class_t {
    Class isa;
    Class superclass;
    Method list[4];
};
typedef struct Person_class_t Person_class;

Person_class *_OBJC_CLASS_Person;

可以看到，Person类在编译后被翻译成了两个结构体，一个叫做Person_IMPL，这是它的实现部分，存储了类的实例变量信息。另一个叫做Person_class，这是类的部分，存储了类的版本信息、父类信息、以及方法列表。

而当我们在OC代码中，创建一个Person对象时，底层会发生以下一系列事情：

1. 首先，编译器会去检查当前类有没有被注册，如果没有则会调用_objc_registerClassPair函数进行注册。
2. 注册成功后，编译器会去分配内存空间，这个内存空间的大小是通过class_getInstanceSize函数计算出来的。
3. 内存分配完成后，编译器会调用objc_alloc函数，这个函数的作用是将分配的内存空间和类信息绑定在一起。
4. 最后，编译器会调用objc_init函数，这个函数的作用是调用类的初始化方法，对类的成员变量进行初始化。

完成以上四个步骤后，一个完整的Person对象就创建成功了。

上面说到objc_alloc函数的作用是将分配的内存空间和类信息绑定在一起，那么这个绑定是怎么实现的呢？

其实，在分配内存空间的时候，编译器会在内存的第一个字节处存储一个指针，这个指针指向类的信息，也就是Person_class结构体。这个指针就叫做isa指针。

所以，当我们想要获取一个对象的类信息时，只需要通过isa指针就可以获取到。