isa指针
instance 的 isa 指向 class。
class 的 isa 指向 meta-class。
meta-class 的 isa 指向基类的 meta-class。
superclass指针
class 的 superclass 指向父类的 class，没有父类(NSObject就没父类)则为 nil。
meta-class 的 superclass 指向父类的 meta-class。基类的 meta-class 的 superclass 指向基类的 class。
isa和superclass指向图示
对象方法调用
当调用 对象方法 时，通过 instance 的 isa 指针找到 class，最后找到 对象方法 的实现进行调用。
如果在 class 中未找到 对象方法 的实现，则去 class 的 superclass 中查找，以此类推。
// 伪代码
objc_msgSend(实例对象, @selector(对象方法));类方法调用
当调用 类方法 时，通过 class 的 isa 指针找到 meta-class，最后找到 类方法 的实现进行调用。
如果在 meta-class 中未找到 类方法 的实现，则去 meta-class 的 superclass 中查找，以此类推。
// 伪代码
objc_msgSend(类对象, @selector(类方法));类方法调用特殊情况
基类中不存在类方法，但存在同名对象方法：
@interface JFPerson : NSObject
@end
@implementation JFPerson
@end
@interface NSObject (Test)
+ (void)test;
@end
@implementation NSObject (Test)
- (void)test
{
NSLog(@"-[NSObject test]: %p", self);
}
@end调用类方法，没有报错：
NSLog(@"[JFPerson class]: %p", [JFPerson class]);
NSLog(@"[NSObject class]: %p", [NSObject class]);
[JFPerson test];
[NSObject test];最终输出：
[JFPerson class]: 0x100008110
[NSObject class]: 0x20c402330
-[NSObject test]: 0x100008110
-[NSObject test]: 0x20c402330这是因为在基类的 meta-class 中没有查找到对应的 类方法，就会通过基类的 meta-class 的 superclass 指针，去基类的 class 中查找同名 对象方法。
验证isa指向
NSObject *p1 = [[NSObject alloc] init];
Class pClass = [NSObject class];通过 lldb 指令打印 isa 指向的地址和类对象地址值：
(lldb) p/x p1->isa
(Class) $0 = 0x010000020c402331 NSObject
(lldb) p/x pClass
(Class) $1 = 0x000000020c402330 NSObject可以发现 isa 指向的并不直接是 class。
这是因为在 32 位操作系统时期，实例对象的 isa 指针才是直接指向类对象的。
但是从 64 位开始，isa 需要进行一次位运算，才能计算出真实地址。
计算地址值
在 objc4 的 isa.h 源码中可以拿到 ISA_MASK 的宏定义：
#if __arm64__
#if __has_feature(ptrauth_calls) || TARGET_OS_SIMULATOR
#define ISA_MASK 0x007ffffffffffff8ULL
#else
#define ISA_MASK 0x0000000ffffffff8ULL
#endif
#elif __x86_64__
#define ISA_MASK 0x00007ffffffffff8ULL
#endif最终通过位运算，结论正确：
0x010000020c402331 & ISA_MASK == 0x000000020c402330;class 和 meta-class 中的 isa 也是相同的计算方式。
了解类对象的结构
在 objc4 的 objc-runtime-new.h 源码中：
typedef struct objc_class *Class;
struct objc_object {
Class _Nonnull isa OBJC_ISA_AVAILABILITY; // isa指针
};
struct objc_class : objc_object {
Class superclass;
cache_t cache; // 方法缓存
class_data_bits_t bits; // 用于获取具体的类信息
// 存储的数据
class_rw_t *data() const {
return bits.data();
}
};
struct class_rw_t {
// 多个函数操作class_rw_ext_t结构体
};
struct class_rw_ext_t {
DECLARE_AUTHED_PTR_TEMPLATE(class_ro_t)
class_ro_t_authed_ptr<const class_ro_t> ro;
method_array_t methods; // 方法列表
property_array_t properties; // 属性列表
protocol_array_t protocols; // 协议列表
char *demangledName;
uint32_t version;
};isKindOfClass和isMemberOfClass
BOOL res1 = [[NSObject class] isKindOfClass:[NSObject class]];
BOOL res2 = [[NSObject class] isMemberOfClass:[NSObject class]];
BOOL res3 = [[Person class] isKindOfClass:[Person class]];
BOOL res4 = [[Person class] isMemberOfClass:[Person class]];
NSLog(@"%d %d %d %d", res1, res2, res3, res4); // 1 0 0 0在 objc4 的 NSObject.mm 源码中可以获取到下面代码：
+ (BOOL)isMemberOfClass:(Class)cls {
return self->ISA() == cls;
}
- (BOOL)isMemberOfClass:(Class)cls {
return [self class] == cls;
}
+ (BOOL)isKindOfClass:(Class)cls {
for (Class tcls = self->ISA(); tcls; tcls = tcls->getSuperclass()) {
if (tcls == cls) return YES;
}
return NO;
}
- (BOOL)isKindOfClass:(Class)cls {
for (Class tcls = [self class]; tcls; tcls = tcls->getSuperclass()) {
if (tcls == cls) return YES;
}
return NO;
}可以看出，如果是类方法，则是用自身对象的 isa 和传入对象比较，也就是对应的元类对象和类对象进行比较，结果显而易见。