iOS-isa指针

iOS所有对象的最终的父类都是NSObject,NSProxy不是NSObject的子类。NSObject有一个数据结构,就是isa指针。

元类(metaclass):在oc中,每一个类实际上也是一个对象。也有一个isa指针。因为类也是一个对象,所以也必须是另外一个类的实例,这个类就是元类(metaclass),即元类的对象就是这个类,元类保存了类方法的列表。

元类的注意点:

1.所有的元类的isa指针都会指向一个根元类。根元类的isa指针会指向他自己。

2.根metaclass(元类)中的superClass指针指向根类,因为根metaclass(元类)是通过继承根类产生的。

NSObject的成员变量

 Class是一个指向objc_class(类)结构体的指针,而id是一个指向objc_object(对象)结构体的指针。

objc_object(对象)中isa指针指向的类结构称为objc_class(该对象的类),objc_class存放着普通成员变量与对象方法 (“-”开头的方法)。

objc_class(类)中isa指针指向的类结构称为metaclass(该类的元类),其中存放着static类型的成员变量与static类型的方法 (“+”开头的方法)。

objc_class的定义

struct objc_class {

    Class isa  OBJC_ISA_AVAILABILITY;   //isa指针,指向metaclass(该类的元类)

#if !__OBJC2__

    Class super_class   //指向objc_class(该类)的super_class(父类)

    const char *name    //objc_class(该类)的类名

    long version        //objc_class(该类)的版本信息,初始化为0,可以通过runtime函数class_setVersion和class_getVersion进行修改和读取

    long info           //一些标识信息,如CLS_CLASS表示objc_class(该类)为普通类。ClS_CLASS表示objc_class(该类)为metaclass(元类)

    long instance_size  //objc_class(该类)的实例变量的大小

    struct objc_ivar_list *ivars    //用于存储每个成员变量的地址

    struct objc_method_list **methodLists   //方法列表,与info标识关联

    struct objc_cache *cache        //指向最近使用的方法的指针,用于提升效率

    struct objc_protocol_list *protocols    //存储objc_class(该类)的一些协议

#endif

} OBJC2_UNAVAILABLE;

对象方法的调用:

当我们调用某个对象的对象方法时,它会首先在自身isa指针指向的objc_class(类)的methodLists中查找该方法,如果找不到则会通过objc_class(类)的super_class指针找到其父类,然后从其methodLists中查找该方法,如果仍然找不到,则继续通过 super_class向上一级父类结构体中查找,直至根class;

类方法的调用:

当我们调用某个类方法时,它首先通过自己的isa指针指向的objc_class中的isa指针找到元类,并从其methodLists中查找该类方法,如果找不到则会通过元类)的super_class指针找到父类的元类结构体,然后从methodLists中查找该方法,如果仍然找不到,则继续通过super_class向上一级父类结构体中查 找,直至根元类;

方法的cache:

运行的时候编译器会将代码转化为objc_msgSend(obj, @selector (makeText)),在objc_msgSend函数中首先通过obj(对象)的isa指针找到obj(对象)对应的class(类)。在class(类)中先去cache中通过SEL(方法的编号)查找对应method(方法),若cache中未找到,再去methodLists中查找,若methodists中未找到,则去superClass中查找,若能找到,则将method(方法)加入到cache中,以方便下次查找,并通过method(方法)中的函数指针跳转到对应的函数中去执行。


引用:OC-底层实现isa指针

            ios中isa指针

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