runtime 学习笔记（一）

概述

     OC正是由于有了runtime才使得c语言具有了面向对象的能力，在程序的运行时刻，创建，检查，修改类、对象以及类、对象的方法。

    为什么会这么说？OC中的对象、类又到底是一个什么样的数据结构，对象、类又是如何用C来描述的呢？带着这样的问题，我们首先来看一下在OC中类的定义。

Class

    在objc/runtime.h中objc_class结构体的定义如下：

struct objc_class {

Class isaOBJC_ISA_AVAILABILITY;//isa指针指向Meta Class,因为objc类本身也是一个object（对象）,为了处理这个关系，runtime创造了Meta Class，当一个类发送[NSObject alloc]这样消息时，实际上是把消息发送给Class object类对象

#if !__OBJC2__

Class super_classOBJC2_UNAVAILABLE;//父类

const char *nameOBJC2_UNAVAILABLE;//类名

long versionOBJC2_UNAVAILABLE;//类的版本信息，默认为0

long infoOBJC2_UNAVAILABLE;//类信息，供运行时使用的一些位表示

long instance_sizeOBJC2_UNAVAILABLE;//该类的实例变量大小

struct objc_ivar_list *ivarsOBJC2_UNAVAILABLE;//该类的成员变量的链表

struct objc_method_list **methodListsOBJC2_UNAVAILABLE;//方法定义的链表

struct objc_cache *cacheOBJC2_UNAVAILABLE;//方法缓存，对象接到一个消息会根据isa指针查找消息对象，这时会在methodLists中遍历，如果cache了，常用的方法调用时就能够提高调用的效率。

struct objc_protocol_list *protocolsOBJC2_UNAVAILABLE;//协议链表

#endif

} OBJC2_UNAVAILABLE;

在objc.h中有这样一个定义

/// An opaque type that represents an Objective-C class.

typedef struct objc_class *Class;

即：OC当中任何一个类都是用objc_class这样一个结构体来描述的。

objc_object与id

    objc_object是一个类的实例结构体，objc/objc.h中objc_object是一个类的实例结构体定义如下：

struct objc_object {

Class isa OBJC_ISA_AVAILABILITY;

};

typedef struct objc_object *id;

    与objc_class相同，在OC当中用一个结构体描述一个对象；在向object发送消息的时候，runtime会根据object的isa指针找到这个实例的object所属于的类，然后在类的方法列表以及父类的方法列表中寻找对应的方法运行。

    id是一个objc_object结构类型的指针，这个类型的对象能够转换任何一种对象。

Meta Class

    大家可能注意到，一个对象的isa指针会指向它的类。然而在面向对象的世界里，一切都是对象，即：一个类也是一个对象，那么问题来了，那这个类对象它的类是谁呢（可能有点绕大家稍微理解一下这觉话）？类对象的isa指针又会指向哪里呢？

   为了解决这个问题，runtime创造了元类(Meta Class)。即一个类的是它元类的实例话，一个类的isa指针是指向它的元类。和对象一样，我们向一个类发送消息的时候，isa指针会在元类中以及元类的父类方法列表寻找对应的方法运行。

    既然一切都是对象那么元类也是对象，那么元类的类是谁?元类的isa指针指向哪里呢？下面这张经典的图完美了解释了一些，废话少说上图：

    即任何一个元类都是根元类的对象，任何一个元类的isa指针都指向了根元类；而根元类的isa指针又指向了它自己；形成了一个闭环，这样就完美的诠释了面向对象的世界里万物皆对象的概念。(这张图，大家一定要好好的理解一下，如果今天看不懂，那么我给的建议是明天再看一遍，如果明天还看不懂，那就后天，如果还是不懂，那就过段时间再来看，如此反复，直到成功)

    好吧，到这里大家应该明白了，oc其实就是在用c的结构体来描述类和对象，通过一个isa指针指来指去完成了方法的调用，对于c系的同学来说应该不会有太大的难度。。。

后面会继续写关于runtime的知识。今天就先到这里吧，打卡，下班，回家。。。

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顺道拜托，若文中有任何理解不正确的地方欢迎指出