面向对象编程中,最重要的概念就是类,那么什么是类?如下:
在OC源码中,关于类的定义:
/// An opaque type that represents an Objective-C class.
typedef struct objc_class *Class;
# if !**OBJC2**
struct objc_class {
Class _Nonnull isa OBJC_ISA_AVAILABILITY
#if !__OBJC2__
Class _Nullable super_class OBJC2_UNAVAILABLE;
const char * _Nonnull name OBJC2_UNAVAILABLE;
long version OBJC2_UNAVAILABLE;
long info OBJC2_UNAVAILABLE;
long instance_size OBJC2_UNAVAILABLE;
struct objc_ivar_list * _Nullable ivars OBJC2_UNAVAILABLE;
struct objc_method_list * _Nullable * _Nullable methodLists OBJC2_UNAVAILABLE;
struct objc_cache * _Nonnull cache OBJC2_UNAVAILABLE;
struct objc_protocol_list * _Nullable protocols OBJC2_UNAVAILABLE;
#endif
} OBJC2_UNAVAILABLE;
/* Use `Class` instead of `struct objc_class *` */
# endif
} OBJC2_UNAVAILABLE;
/* Use `Class` instead of `struct objc_class *` */
对象的定义:
/// Represents an instance of a class.
struct objc_object {
Class isa OBJC_ISA_AVAILABILITY;
};
泛型的定义:
/// A pointer to an instance of a class.
typedef struct objc_object *id;
struct objc_classs结构体里存放的数据称为元数据metadata,通过成员变量的名称我们可知里面存放有指向父类的指针、类的名字、版本、实例大小、实例变量列表、方法列表、缓存、遵守的协议列表等,这些信息就足够创建一个实例了。通过对比,
struct objc_classs结构体 和struct objc_object结构体,struct objc_classs结构体的第一个成员变量也是isa指针,这就说明了Class即类本身其实也是一个 对象,称之为类对象。类对象在编译期产生,用于创建实例对象,是单例。即任何 类 本身也是个对象,称为 类对象。
在OC中,每当我们创建一个类,在编译时就会创建一个元类,而这个元类的对象就是我们创建的这个类
- 类对象中的元数据存储的都是如何创建一个实例的相关信息,那么类对象和类方法应该从哪里创建呢?就是从isa指针指向的结构体创建,类对象的isa指针指向的我们称之为元类(
metaclass),元类中保存了创建类对象以及类方法所需的所有信息,因此整个结构应该如下图所示:

iOS class深入理解: 实例对象、类对象、元类和isa指针
通过上图我们可以清晰的看出来一个实例对象也就是struct objc_object结构体它的isa指针指向类对象,类对象的isa指针指向了元类,super_class指针指向了父类的类对象,而元类的super_class指针指向了父类的元类,那元类的isa指针又指向了什么?为了更清晰的表达直接使用一个大神画的图。

iOS class深入理解: 实例对象、类对象、元类和isa指针
通过上图我们可以看出整个体系构成了一个自闭环,如果是从NSObject中继承而来的上图中的Root class就是NSObject。至此,整个实例、类对象、元类的概念也就讲清了,接下来我们在代码中看看这些概念该怎么应用。
类对象
有如下代码
@interface Person : NSObject
@property (nonatomic, copy) NSString* name;
@property (nonatomic, assign) NSUInteger age;
@end
@implementation Person
@synthesize name = _name;
@synthesize age = _age;
@end
int main(int argc, const char * argv[]) {
@autoreleasepool {
Person *p = [[Person alloc] init];
Class c1 = [p class];
Class c2 = [Person class];
//输出 1
NSLog(@”%d”, c1 == c2);
}
return 0;
}
- c1是通过一个实例对象获取的Class,实例对象可以获取到其类对象,类名作为消息的接受者时代表的是类对象,因此类对象获取Class得到的是其本身,同时也印证了类对象是一个单例的想法。
那么如果我们想获取isa指针的指向对象呢?
介绍两个函数
OBJC_EXPORT BOOL class_isMetaClass(Class cls)
OBJC_AVAILABLE(10.5, 2.0, 9.0, 1.0);
OBJC_EXPORT Class object_getClass(id obj)
OBJC_AVAILABLE(10.5, 2.0, 9.0, 1.0);
class_isMetaClass用于判断Class对象是否为元类,
object_getClass用于获取对象的isa指针指向的对象。
再看如下代码:
int main(int argc, const char * argv[]) {
@autoreleasepool {
Person *p = [[Person alloc] init];
//输出1
NSLog(@”%d”, [p class] == object_getClass(p));
//输出0
NSLog(@”%d”, class_isMetaClass(object_getClass(p)));
//输出1
NSLog(@”%d”, class_isMetaClass(object_getClass([Person class])));
//输出0
NSLog(@”%d”, object_getClass(p) == object_getClass([Person class]));
}
return 0;
}
通过代码可以看出,一个实例对象通过class方法获取的Class就是它的isa指针指向的类对象,而类对象不是元类,类对象的isa指针指向的对象是元类。
1、在Objective-C中,任何类,它自身也是对象。
2、Objective-C类是由Class类型来表示的,它实际上是一个指向objc_class结构体的指针;
3、对象的结构体中,只有一个指向其类的isa指针;
4、isa:是一个Class类型的指针;
每个实例对象也有个
isa指针,指向自身类;每个类也有个
isa指针,指向meta-class(元类);meta-class的isa指向其基类的meta-class,以此作为它们的所属类。任何NSObject继承体系下的
meta-class都使用NSObject的meta-class作为自己的所属类,而基类的meta-class的isa指针是指向它自己。这样就形成了一个完美的闭环。isa作用:当一个对象收到一条消息时,runtime会根据isa指针找到能够响应这个消息的对象,然后在该对象所属类的方法列表中查找消息对应的selector指向的方法,若没有找到对应的方法,meta-class会向父类查找方法。找到后即运行这个方法。
5、super_class:指向该类父类的Class类型指针。如果该类已经是最顶层的父类,则super_class为NULL;
6、ivars:成员变量的数组
7、cache:用于缓存最近调用的方法。提高调用效率。
8、version:类的版本信息,默认为0。
————————————————
版权声明:本文为CSDN博主「HANXIUHUI」的原创文章,遵循CC 4.0 BY-SA版权协议,转载请附上原文出处链接及本声明。
原文链接:https://blog.csdn.net/weixin_41463971/article/details/86672815
转载出处:http://blog.csdn.net/u014205968/