前言： iOS 高级之美 是本人总结了一些工作实际开发研究以及面试重点，围绕底层进行 源码分析 - LLDB 调试 - 源码断点 - 汇编调试，让读者真正感受 Runtime底层之美~😊
目录如下：
iOS 高级之美（一）—— iOS_objc4-756.2 最新源码编译调试
iOS 高级之美（二）—— OC对象底层上篇
iOS 高级之美（三）—— OC对象底层下篇
iOS 高级之美（四）—— isa原理分析
iOS 高级之美（五）—— 类结构分析上篇
iOS 高级之美（六）—— malloc分析
iOS 高级之美（七）—— 24K纯技术男~KC_2019年终总结
iOS 高级之美（八）—— 类结构分析中篇
iOS 高级之美（九）—— 类结构分析下篇

一、isa的初始化

上一篇，我们在探索对象的初始化的时候一个非常重要的点就是：经过 calloc 申请的内存，但是这个指针怎么就和LGPerson 这个类所关联的呢？ 下面就可以直接定位到：obj->initInstanceIsa(cls, hasCxxDtor);

• 我们知道了 obj 在上面只有一个指针
• 下面那段代码就可以分析 对象与类直接的联系
• initIsa(cls, true, hasCxxDtor)

inline void 
objc_object::initIsa(Class cls, bool nonpointer, bool hasCxxDtor) 
{ 
    assert(!isTaggedPointer()); 

    if (!nonpointer) {
        isa.cls = cls;
    } else {
        assert(!DisableNonpointerIsa);
        assert(!cls->instancesRequireRawIsa());

        isa_t newisa(0);

#if SUPPORT_INDEXED_ISA
        assert(cls->classArrayIndex() > 0);
        newisa.bits = ISA_INDEX_MAGIC_VALUE;
        // isa.magic is part of ISA_MAGIC_VALUE
        // isa.nonpointer is part of ISA_MAGIC_VALUE
        newisa.has_cxx_dtor = hasCxxDtor;
        newisa.indexcls = (uintptr_t)cls->classArrayIndex();
#else
        newisa.bits = ISA_MAGIC_VALUE;
        // isa.magic is part of ISA_MAGIC_VALUE
        // isa.nonpointer is part of ISA_MAGIC_VALUE
        newisa.has_cxx_dtor = hasCxxDtor;
        newisa.shiftcls = (uintptr_t)cls >> 3;
#endif

        // This write must be performed in a single store in some cases
        // (for example when realizing a class because other threads
        // may simultaneously try to use the class).
        // fixme use atomics here to guarantee single-store and to
        // guarantee memory order w.r.t. the class index table
        // ...but not too atomic because we don't want to hurt instantiation
        isa = newisa;
    }
}

• 上面第一层判断是isTaggedPointer 的断言，我会在后续文章重点分析
• 接下来是 nonpointer 的判断，因为 nonpointer 优化，适合普通结构不一样的！内存优化的 isa_t 结构

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
    };
#endif
};

• 这里采用的是联合体&位域的搭配
• 一个 8字节指针 在 64位下 其实可以存储很多内容，我们可以优化内存，在不同的位上，放不同的东西！

Struct 与 Union 主要有以下区别:

• 1. struct 和 union 都是由多个不同的数据类型成员组成, 但在任何同一时刻, union 中只存放了一个被选中的成员, 而struct的所有成员都存在。在 struct中，各成员都占有自己的内存空间，它们是同时存在的。一个struct变量的总长度等于所有成员长度之和。在Union中，所有成员不能同时占用它的内存空间，它们不能同时存在。Union变量的长度等于最长的成员的长度。
• 2. 对于union的不同成员赋值, 将会对其它成员重写, 原来成员的值就不存在了, 而对于struct的不同成员赋值是互不影响的。

• 我们在看一下 isa 位域 情况 （ x86_64 架构）

# elif __x86_64__
#   define ISA_MASK        0x00007ffffffffff8ULL
#   define ISA_MAGIC_MASK  0x001f800000000001ULL
#   define ISA_MAGIC_VALUE 0x001d800000000001ULL
#   define ISA_BITFIELD                                                        \
      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
#   define RC_ONE   (1ULL<<56)
#   define RC_HALF  (1ULL<<7)

• nonpointer：表示是否对 isa 指针 开启指针优化
  • 0：纯 isa指针，