验证isa

上个博客，我们引入了isa、类对象、元类 对象。介绍了他们之间的关系。今天我们来稍微的验证一下。

新建一个简单快捷的MacOC工程，当然iOS的工程也可以。 是定义一个Person类，继承自NSObject。不需要有啥属性，有这个类就行。 接下来定义一个Student类，继承自Person，同样不需要有啥属性，有这个类就行。 我们在main.m里用这两个类创建对象。代码很简单，如下：

然后我们在NSLog这一行打个断点。运行程序。接下来我们重复下面三个步骤：

第一步：x/4gx：打印对象地址的存储的内容，共四个字节。第一个字节的内容就是isa指针。 第二步：p/x：打印第一步中的第一个字节的内容 & 掩码 。就是isa & 掩码。 第三步：po 第二步得到的结果。

按照我们上一篇中的总结，person这个实例对象的isa指针，是指向PerSon类对象的。我们先来打印一下x/4gx person（x/4gx，以16进制打印内存里的内容，4gx表示读取4个字节，每个字节以16进制表示）。此时拿到person这个地址实际存储的内容，第一个8字节存储的就是isa，如下图所示：

在Mac下的掩码是 0x00007ffffffffff8ULL ，我们拿到isa来与上这个掩码（相当于拿到的就是person的类对象），我们直接p/x（以16进制打印）这个得到的结果，得到一个新的地址。这个地址，就是类对象的地址。 然后po这个地址，得到Person。结果如下所示

此时我们再次x/4gx刚才得到的类信息的地址，得到他的内容，然后p/x 所得内容的第一个字节（类对象的isa）与上掩码（相当于通过isa指针拿到了类对象指向的元类对象）。然后po这个地址。得到的结果还是Person（不过此时是元类对象）。结果如下图所示：

重复上述的操作（x/4gx、p/x 第一个字节的内容&掩码、po），会发现得到NSObject（相当于，用Person的元类对象的isa 与上 掩码，得到的是NSObject的元类对象，打印出来就是NSObject），结果如下图所示

再重复一次，依然得到的是NSObject（相当于，用NSObject元类对象的isa 与上 掩码，得到的是NSObject元类对象的isa所指向的对象，依然是NSObject）。结果如下图所示。

再重复一次，依然还是得到NSObject。且里面存储的内容已经完全一致(证明了NSObject的元类对象的isa是指向自身的)。

使用student的打印，也是同样的过程，在此就不再演示。

验证superclass

关于继承关系，我们也说到了，类对象和元类对象是有superClass指针来实现了类对象和元类对象的继承关系的，再次补充一下，继承关系只存在于类对象和元类对象，实例对象是没有继承关系的。

在这，我们补充一下，Class这个东西。在苹果的源码中，我们找到关于Class的定义，是继承自objc_object的结构体。源码如下 ：

typedef struct objc_class *Class;

//objc_class 是继承自objc_object的结构体

struct objc_class : objc_object {
    // Class ISA;
    Class superclass;
    cache_t cache;             // formerly cache pointer and vtable
    class_data_bits_t bits;    // class_rw_t * plus custom rr/alloc flags

    class_rw_t *data() const {
        return bits.data();
    }
    void setData(class_rw_t *newData) {
        bits.setData(newData);
    }

    void setInfo(uint32_t set) {
        ASSERT(isFuture()  ||  isRealized());
        data()->setFlags(set);
    }

    void clearInfo(uint32_t clear) {
        ASSERT(isFuture()  ||  isRealized());
        data()->clearFlags(clear);
    }

    // set and clear must not overlap
    void changeInfo(uint32_t set, uint32_t clear) {
        ASSERT(isFuture()  ||  isRealized());
        ASSERT((set & clear) == 0);
        data()->changeFlags(set, clear);
    }

#if FAST_HAS_DEFAULT_RR
    bool hasCustomRR() const {
        return !bits.getBit(FAST_HAS_DEFAULT_RR);
    }
    void setHasDefaultRR() {
        bits.setBits(FAST_HAS_DEFAULT_RR);
    }
    void setHasCustomRR() {
        bits.clearBits(FAST_HAS_DEFAULT_RR);
    }
#else
    bool hasCustomRR() const {
        return !(bits.data()->flags & RW_HAS_DEFAULT_RR);
    }
    void setHasDefaultRR() {
        bits.data()->setFlags(RW_HAS_DEFAULT_RR);
    }
    void setHasCustomRR() {
        bits.data()->clearFlags(RW_HAS_DEFAULT_RR);
    }
#endif
 ……
//下面还有很多代码，没有完整的粘贴过来
//这段代码来自 objc4-787.2.tar.gz 中objc-runtime-new.h文件  1244行

在上一篇中，我们知道的了objc_objcet里有一个isa指针的，所以，objc_class（Class）也就有了isa，且存在于第一个字节中。接下来就是superclass指针，这个superclass指针也是Class类型的。我们开验证一下superclass指针。跟上面验证isa是一样的，我们在同样的工程上验证。 同样，我们先用x/4gx来读取person的内存内容，p/x然后再用第一个isa与上掩码，找到他的类对象。x/4gx这个元类对象。此时，我们读取出了元类对象内存内容。按照我们的总结，此时第二个字节存储的是父类的信息，我们使用po命令，也就是以对象的形式打印第二个字节。得到的是NSObject。验证了Person是继承自NSObject的。我们在以同样的流程验证student。发现可以找到Person/NSobject。到NSObject，此时的打印superclass会是nil。完美的验证了那副图片。我自己的打印如下图所示。

如果验证元类对象，也是上面的流程，在此不再赘述。