本文主要内容
1.影响目标内存的要素
2.目标的内存散布
3.位域和联合体
4.nonPointerisa
5.怎么利用isa的位运算得到类目标
6.new办法
一、研讨影响目标内存的要素
创立工程"01_影响目标内存的要素"，新建HGPerson类，给类增加一些特点和办法(有实现)，如下图
在main.m中创立类目标，并给其特点进行赋值，经过手动核算而且打印目标需求的内存巨细(isa + 成员变量的值)和体系实践分配的内存巨细别离为40字节、48字节，发现和上一篇中定论一致：目标内部需求内存为8字节对齐，体系实践分配的内存为16字节对齐！
阐明：
目标需求的内存巨细核算：isa + 成员变量的值=8+8+8+4+8+2=40(38，8字节对齐)
体系实践分配的内存巨细核算：16字节对齐，所认为48。
一起还得出一个定论：体系实践分配给目标的内存巨细不仅和类目标中增加的办法无关，一起也与成员变量(特点)的次序无关。
所以影响目标内存的要素只要目标的成员变量的值，与其他要素无关！
弥补内容：影响目标内存要素的特殊情况
如下图，自定寄父类和子类，父类中特点count在1号方位和2号方位时，体系对目标的成员变量次序不做重排！因而在1号方位时目标需求内存和体系分配的内存别离为72和80，2号方位时目标需求内存和体系分配的内存均为64。
呈现以上问题的原因：当子类承继父类的数据结构时，父类是一块接连的内存空间，子类无法修改父类的数据结构，因而此例中”HGHuman”中count的方位不同对子类的目标的内存巨细产生了影响。
⚠️留意：在本例中替换不同的方位，内存巨细变化为16个字节(体系分配)，关于内存的耗费相对很小，在开发过程中几乎能够疏忽！
二、目标的内存散布
那么体系分配给目标的内存中，数据是怎么排列的？其间的特点的内存散布会依照声明或许赋值时的次序排列吗？如下图，经过LLDB调试，x/6gx p打印目标p的内存(x/6gx详见汇编指令和LLDB常用命令汇总中的x/nuf阐明)。
留意：观察内存散布，发现特点age、number所占内存共6字节，会被体系放到同一个8字节中，达到内存优化的意图！
由上图调试得出定论：目标的内存散布与特点声明或赋值次序无关，苹果体系会主动重排目标的特点的次序，达到内存优化的意图！
三、位域和联合体
1.位域
写法如下图中,”:”后边表明”位数”，1个字节8位,其规模由前面数据类型决议。假如数据类型为int，则甚至能够写成”32″。
留意：
- 后边位域的长度不能超过数据类型最大长度。如图中”a:”后边的数字不能超过7
- 1个位域有必要存储在一个位域中，超过则存放到下一个字节。如图中“a:”后边为7，则b有必要存储到下一字节，所以图中
struct3的巨细为4个字节。特别留意：”struct4″的巨细还需遵循”结构体对齐规矩”(见iOS底层原理之目标的底层探求(上))- 此办法用于节约内存，但因为节约内存有限，只要在体系级别才会运用，日常开发中很少运用。
2.联合体
联合体写法类似结构体，仅仅把”struct“换成”union“。经过打印结构体和联
会拓荒满足的内存给结构体，结构体会依次给对应成员变量赋值，可一起有值。而体系给联合体拓荒满足打的内存，赋值时，其间成员变量互斥，只能给某一个成员变量赋值。如下图：
打印联合体内成员变量的内存发现是同一块内存。
联合体内存巨细核算规矩：
1.有必要能够容纳最大的成员变量；
2.经过"1."核算出来的巨细有必要是其最大成员变量(根本数据类型)的整数倍。
结构体HGTeacher2内存巨细为8，联合体HGTeacher3内存巨细为8(a为7,int为4，根据规矩为8)，联合体HGTeacher4内存巨细为5(根本数据类型char是1字节)。
总结
结构体和联合体的区别
- 两者内存巨细的核算规矩不同；
- 结构体成员变量能够共存，内存拓荒粗豪；
- 联合体成员变量互斥，能够必定的节约内存空间。
四、引出isa和nonPointerisa
回忆iOS底层原理之目标的底层探求(上)，盯梢objc源码到“核算目标所需内存的巨细instanceSize函数和体系实践分配给目标的内存巨细calloc(1, size)的方位。经过剖析，由下图可知，此刻(断点1之前)分配给目标的内存并未和类绑定，而履行initInstanceIsa函数(或initIsa函数)，即断点2后，经过LLDB调试发现，目标obj现已和LGPerson类绑定。因而需求研讨initInstanceIsa函数(或initIsa函数)内部即函数objc_object::initIsa的工作。
进入函数objc_object::initIsa发现，创立了一个isa_t的isa，isa_t是一个联合体。
此刻引出nonPointerIsa，内存优化的手法。Isa指针是一个class类型的结构体指针，主要用来存储内存地址。Isa指针有8个字节即64位，存储类目标的内存地址无需64位空间，每个目标都存在Isa指针会导致内存的糟蹋，为了减少糟蹋，体系将与目标休戚相关的信息存在此空间(64位)，如下图中的引证计数extra_rc，此刻就用到nonPointerIsa。【此处忽然引出时有疑问：忽然就引出nonPointerIsa，没反应过来，其实便是剖析了Isa指针后需求进行内存优化，所以就引出！】
留意：
1.isTaggedPointer也是内存优化手法。
2.”newisa.extra_rc = 1;“意为：目标引证计数的值，即经过alloc创立出来的目标引证计数即为1.
前面提到isa_t是一个联合体。曾经版本均为Class类型的结构体指针，而当时遍及运用nonPointerIsa，为了兼容性所以isa_t选用联合体类型。
五、怎么利用isa的位运算得到类目标
基于的当时都是nonPointerIsa，isa指针存储的内容保存到了名为ISA_BITFIELD(上图中)的结构体中。跳转到此结构体中，因为本人运用的intel64位处理器，所以运用如下图中的结构体内容：
ISA_BITFIELD结构体解析：
- 低位存储
nonpointer、has_assoc、has_cxx_dtor；shiftcls；- 高位存储
magic、weakly_referenced、unused、has_sidetable_rc、extra_rc.
每一“位”具体代表阐明如下：
nonPotinter_isa
1.nonpointer:表明是否对isa指针敞开指针优化，0为纯isa指针，1为不止是类目标地址，isa指针中包含了类信息、目标的引证计数等；
2.has_assoc：关联目标标志位，0没有，1存在；
3.has_cxx_dtor：该目标是否有C++或许Objc的析构器，假如有析构函数，则需求做析构逻辑，假如没有，则能够更快的开释目标；
4.shiftcls：存储类指针的值，敞开指针优化的情况下，在intel 64架构中由44位用来存储类指针；
5.magic：用于调试器判断当时目标是真的目标还是没有初始化的空间；
6.weakly_referenced：标志目标是否被指向或许曾经指向一个ARC的弱变量，没有弱引证的目标能够更快开释；
7.unused：标志未被运用的空间【自己理解】
8.has_sidetable_rc：当目标引证计数大于extra_rc所能存储的最大规模时，则需求借用该变量存储进位；
9.extra_rc：表明该目标的引证计数值，当目标的引证计数超出最大的存储规模时，则需求运用到上面的has_sidetable_rc。
剖析HGPerson的实例目标p,运用如下办法，获取并验证类目标的内存地址：
在intel 64架构(x86_64)中，将isa指针内存地址右移3位(清除低3位)，左移20位(清除高17位)，再右移17位，得到的内存地址即为类目标的内存地址。实操如下图：
模拟器调试：
弥补内容：
1.验证引证计数的值
经过内存地址的改换，也可获取到目标引证计数的值，即最高1位的值(真机)：将isa指针地址右移45位(1+1+1+33+6+1+1+1)，得到引证计数为2；
留意⚠️：模拟器验证有问题，待解决！！！
经过探求发现：运用isa & ISA_MASK(对应架构)即可得到类目标的内存地址！
模拟器：
真机：
2.无法打断点的问题解决
在调试过程中发现，在某处打了断点后，运行工程，在打了断点的方位不会中止，而且断点方位显现为虚线的。呈现这个问题或许是因为体系优化导致的，解决办法：找到"Build Setting" 搜索lto,设置“Link-Time Optimization”为“No”一般都可解决。假如不能解决，或许是其他原因导致的，因情况而定。
六、new办法
探求new办法的实质，首要创立工程”06_new办法”,在类HGPerson,重写init办法,如下图。运用alloc-init和new别离创立目标p、p1，打印两者特点发现均已被赋值。
常识扩展：工厂设计形式
运用对工厂的承继然后创造出其他的子工厂，在其子工厂进行创立类的目标，后续直接调用该工厂的那个重写办法即可。如是说，NSObject中有init办法，即为工厂形式，其子类在创立时，即可用此办法进行特点等的初始化，得出不同的目标，但父类NSObject自身init没有做事情。
盯梢汇编及源码
new的办法源码如下：
new办法实践调用了callAlloc和init办法，callAlloc实践又调用了alloc,所以可看做new和[[alloc] init]意义相同。盯梢汇编发现，先调用了objc_opt_new函数，找到对应源码同new办法同理：
本文总结
- 探求目标内存散布
- 探求isa指针本质
- 了解new办法
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