iOS底层学习第一节：OC对象探索
一、OC对象alloc & init 做了什么？
众所周知alloc是开辟内存，init是初始化，我们查看一下下图，p1，p2，p3三个对象为同一个内存空间，指针p1，p2，p3为不同的指针，一个指针8个字节。
init是一个默认构造方法，我们可以复写它而提供不同的构造方法初始化对象，alloc是一个开辟内存的方法，通过debug我们可以查看调用栈发现它进入了一个objc_alloc方法，但是我们无法查看源码，这时候需要去网上下载runtime源码。
二、查看alloc流程
首先我们可以下载runtime源码并且让这个项目运行起来，KC老师就是厉害...好好学习，赶上他的一半。
参考掘金：https://juejin.cn/post/6914265121183236104
runtime源码下载地址：https://opensource.apple.com/tarballs/objc4/
NSObjcet初始化流程： objc_alloc -> callAlloc -> _objc_rootAllocWithZone -> _class_createInstanceFromeZone
Person初始化流程：objc_alloc -> callAlloc -> alloc ->_objc_rootAlloc ->callAlloc ->_objc_rootAllocWithZone -> _class_createInstanceFromeZone
这个流程调用栈其实并不重要，重要的是_class_createInstanceFromeZone方法中的三个方法分别是：计算对象内存大小，开辟对象内存大小，绑定对象的isa
引入一个问题：为什么NSObjcet没有走alloc方法，而Person走了alloc->_objc_rootAlloc方法？
解答：注意细节fastpath(!cls->ISA()->hasCustomAWZ())这个判断语句，如果存在isa，则直接走_objc_rootAllocWithZone，这个时候NSObjcet是存在isa的（之前就已经被初始化过，因为是所有的对象的父类）；猜测第一次alloc的对象去自己的_objc_rootAlloc方法会有一些奇怪操作，之后重复调用alloc会去判断fastpath(!cls->ISA()->hasCustomAWZ())（会在LLVM中有这部分优化操作导致这个判断是true），然后直接去_objc_rootAllocWithZone初始化
三、_class_createInstanceFromeZone三个方法的作用
（网上找的图，侵删）
前文可知三个方法分别为计算对象内存大小，开辟对象内存大小，绑定对象isa
说到isa，这里拓展一个objc_class（objc1使用，现在已经废除），如下图，所有的对象都是结构体，对象的结构体objc_object只有isa和属性，类和元类都是使用objc_class这个结构体
- isa指向类控件
- super_class是父类class
- name，version，info就是一些信息
- instance_size是对象的大小
- ivars是属性列表
- methodLists是方法列表
- cache是已经缓存的方法地址
- protocols是协议列表
instanceSize方法
初始化内存大小，引入内存对齐概念：在iOS中，对象的最小单位为16字节，即使只存在isa（8字节）后面的8字节为空，这是因为macOS系统中读取是按照块来读，一块为16字节（系统升级提高效率），如果对象最小单位为8字节，则会读到其他对象内存，容易造成混乱。
首先我们看一下结构体对齐的三个条件，结构体中如果属性顺序不同，相同属性的结构体可能最终需要的内存不一样。
前面我们说过对象就是一个结构体，然而我们在写OC对象的时候却没有考虑属性的顺序，这是因为Clang在进行代码优化的时候直接选择了最优的结构体顺序（博客Clang与LLVM的关系 https://blog.csdn.net/baidu_24256693/article/details/79905396 ）
calloc方法
开辟内存空间
initInstanceIsa方法
类对象和对象isa绑定
四、isa介绍
联合体位域
前面我们提过isa只有8字节，也就是64位，但是这个isa里面却存放了很多的信息，使用位的01来表示BOOL的true，false，这就是联合体位域（我之前学习的时候有位图bitmap的叫法），在arm_64位系统的参考下，isa结构体定义如图
简单介绍一下这里面的参数，其实有很多我也不认识...
ISA_MASK：前面我们介绍，isa是一个联合体位域，只有中间33位才是真实的class对象，我们取出来对象的isa，然后& ISA_MASK就可以获得 Class 信息，如图我们调用类方法 getClass其实也就是取出来bits，然后&ISA_MASK
Nonpointer：是否开启isa指针优化0代表纯isa指针，1代表isa优化
Has_assoc：是否存在关联对象，释放内存不存在关联对象不需要释放减少消耗
Has_xx_dtor：是否存在析构方法，释放内存不存在析构方法不调用减少消耗
Shiftclass：转化的class，真实的类对象的地址
Magic：⽤于调试器判断当前对象是真的对象还是没有初始化的空间
Weakly_referenced：标志对象是否被指向或者曾经指向⼀个 ARC 的弱变量，
没有弱引⽤的对象可以更快释放。
Deallocating：标志对象是否正在释放内存
Has_sidetable_rc：当对象引⽤技术⼤于 10 时，则需要借⽤该变量存储进位
Extra_rc：当表示该对象的引⽤计数值，实际上是引⽤计数值减 1，
例如，如果对象的引⽤计数为 10，那么 extra_rc 为 9。如果引⽤计数⼤于 10，
则需要使⽤到下⾯的 has_sidetable_rc。
Magic，Has_sidetable_rc，Extra_rc不是很懂（以后再看看吧）
isa指向（简单介绍一下，下一个博客重点讲类）
对象（instance）的isa指向类对象，类（class）对象的isa 指向元类（metaClass）对象
对象的方法在类对象中，类方法在元类对象中
Class（类）的superClass指向父类，rootClass（NSObject的类）的superClass指向nil
metaClass（元类）的superClass指向父元类，metaClass（元类）的isa指向NSObject的元类
NSObject的元类的isa指向他自己