iOS Isa、Superclass、类、元 -- 对象的本质、内部原理

OC对象 主要分三种：

instance 对象（实例对象）

class 对象（类对象）

meta-class 对象 （元类对象）

1：一个实例对象 在内存中存储的信息：isa指针、其他变量（这个是成员变量的值，比如说，self.age = 10, 10放在里面)

2：类对象

  NSObject *objec1 = [[NSObject alloc] init];
        NSObject *objec2 = [[NSObject alloc] init];
        
        // 获取类对象的三种方式
        Class objectClass1 = [objec1 class];
        Class objectCalss2 = [objec2 class];
        Class objectClass3 = object_getClass(objec1);
        Class objectClass4 = object_getClass(objec2);
        Class objectClass5 = [NSObject class];
        

一个类的类对象是唯一的，在内存中是一份的，所以上述objectClass1、2、3、4、5地址是一样的

2018-07-04 20:39:35.659080+0800 new[4539:831047] 0x7fffb08b9140,0x7fffb08b9140,0x7fffb08b9140,0x7fffb08b9140,0x7fffb08b9140

类对象在内存中存储的信息：isa指针、superclass指针、类的属性信息（@property）、类的对象方法信息（instance method）（减号的方法）、类的协议信息（protocol）、类的成员变量信息（ivar）（这个成员变量是 成员变量的名字、还有成员变量的类型，比方说 string类型，名字叫age）

3：meta-class 元类对象

获取元类对象

跟class和实例对象不是一种地址

 

class方法返回的就是类对象，不管你调用多少次，[[NSObject class] class]

元类对象在内存中储存的信息：类方法。

objectMetaClass是NSObject的meta-Class对象

每个类在内存中有且只有一个metal-Class对象

meta-Class对象和class对象的内存结构是一样的，但是用途不一样，在内存中存储的信息主要包括：isa指针、superclass、类方法信息。

可以判断是否是元类对象。：

class_isMetaClass(objectMetaClass);

 

 

 

object_getClass与objc_getClass分别是什么意思

 

 

 

A>: Class objc_getClass(const char *name)

a:传入的是字符串类名，返回对应的类对象。

 

 

B>: Class object_getClass(id obj)

a:传进去的obj可能是instance对象、class对象、meta-class对象

b:如果是instance对象，返回class对象

c:如果是class对象，返回的是meta-class对象

d:如果是meta-class对象，返回的是NSObject（基类）的meta-class对象。

 

C>: -(Class)class 、+(Class)class

返回的就是类对象

 

isa指针：

class对象的superclass指针：Student继承自Person，Person继承自NSObject。当Student实例变量去调用实例方法时的过程。

@interface Person : NSObject
{
    int _df;
}

- (void)personMethod;

@end

@implementation Person

- (void)personMethod
{   
}
@end

@interface Student : Person
{
    double _no;
}

- (void)studentMethod;

@end

@implementation Student

- (void)studentMethod
{   
}
@end

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        
        Student *stu = [[Student alloc] init];
        [stu personMethod];   
    }
    return NSApplicationMain(argc, argv);
}

这个原理过程就是下面图中所示，stu先按照上图所示的，stu的实例对象的isa指针，找到本身stu类（因为类里有对象方法，同时有superclass指针，）发现并未有该方法，根据superclass指针，找到Person的类对象，就能够找到Person类的对象方法，正好有刚调用的personMehod方法，即可实现。

假设Student类对象调用 load方法，那么过程就是下面图中所示：Student类根据isa指针找到自己的meta-class对象，在元类对象中并未发现load方法，就会根据superclass找到父类的meta-class对象，也就是Person的元类对象，发现也没有，再根据person原类对象的superclass找到父类也就是NSObject的meta-class对象，从而找到load方法。这里需要注意，假设NSObject没有load方法，那么现在NSObject这个基类的meta-class的superclass会找到NSObject的class，如果再没找到，才会报错。

总结一下：就是superclass找的是类方法 都是找的meta-class对象  如果找的是实例方法 ，那么找的都是类对象。

每一个类 都有自己的元类对象

假设Person和Student都有实例test方法。【student test】调用的时候，会直接调用student的test方法。原因：面向对象的思想的话是子类重写父类，那么肯定会调用子类的方法。如果按照上面的本质去解释的话：子类isa指针找到本类class对象，发现有test方法，那么它就直接执行了，不会再找父类了。

 

如果是

 

验证问题：

这个是NSObject分类，只实现了实例方法test。
#import "NSObject+test.h"

@implementation NSObject (test)

- (void)test
{
    NSLog(@"sfd");
}



@end

这里是person方法，并未实现test类方法
@interface Person : NSObject

+ (void)test;

@end

@implementation Person

@end

#import "NSObject+test.h"
int main(int argc, const char * argv[]) { @autoreleasepool { 
[Person test];
 }
 return NSApplicationMain(argc, argv);
}

 

 

那么这个能够调用？ 是否会报错？ 答案很明显，不会

 

 

2018-07-10 20:08:51.314998+0800 new[1765:218776] sfd

原因就是上面基类的meta-class方法如果没有找到对应的类方法的时候，它的superclass指针会指向基类的class对象，也就是NSObject类，找到了test方法，所以就调用了。对于本质objc_Send（）方法而言，是没有减号和加号的区别方法的，所以直接调用。
 

注意：

isa不是直接指向本类的对象的，从64bit开始，需要一次运算才能计算出真实的地址

但是superclass是直接指向的，并不需要转换

 

2：对象的isa指针指向哪里？

instance对象isa指向class对象

class对象isa指向meta-class对象

meta-class对象isa指向基类meta-class对象

 

3：OC的类信息存放在哪里？

对象方法、属性、成员变量、协议信息存放在class对象中

类方法存在meta-class对象中

成员变量的具体值，存放在instance对象