【4】方法的本质

1）类的初探

    通过例子了解下，类的继承结构，譬如如下LGPerson：

LGPerson

    在控制台通过x或者p/x打印出该类对象的内存地址分布，如下：

内存地址分布

    其中，$4是该类对象的内存首地址，也就是该类对象的isa，原因是每个自定义类都最终继承了NSObject，这里LGPerson类是直接继承，可以通过查看NSObject的定义进行解释，结合结构中Class isa可以看到，NSObject默认有这个属性，而isa也表示该NSObject的类，因此$4也就同时代表了isa的地址。

NSObject定义

2）元类的推导

    为了进一步了解类的内存分布，可以通过x命令、class方法或者runtime提供的类的方法获取，可以看到三种方法得到的结果是相同的，如下：

获取类的内存分布

    接下来进一步分析，通过执行p/x得到person，也就是isa的内存地址，然后与上ISA_MASK，得到了person对应的LGPerson类信息，此时的内存地址是$5；然后，x/4gx命令输出person对象中的isa指向的类的内存分布，将类的isa也与上ISA_MASK，同样得到了person对象的类地址，此时内存地址却是$7，也即$5==$7中的内容。由此得出，对象isa与对应类isa指向同样的信息，也就是『元类』。

元类推导

    不同于常见的类或对象，元类的定义与创建都是交由系统编译器自动完成的，既然OC中类也是对象，那么它的作用也就包含了存储类的方法、属性、协议等。下面继续探究元类中信息指向，依次执行命令x/4gx（打印类的内存分布），p/x（打印类的isa指向地址，也就是元类地址），x/4gx（打印元类的内存分布），x/4gx（打印元类的isa指向地址），po（打印元类的isa指向内容），可以看到最终是指向了NSObject，链路为isa对象->类（LGPerson）->元类（LGPerson）->NSObject（根元类），如下：

元类的指向探究

    此时，通过p/x打印内容中NSObject类信息，发现$10与$11不是一回事。那是否可以就此认定类对象在内存中是存在多份？

内存中的NSObject

    接下来，通过如下打印内存地址的方法进行验证，可以看到无论何种方式，最终得到的类对象都是同一个！

类对象唯一性验证

    然后，继续探索根元类NSObject的指向，由p/x得到类isa信息，然后x/4gx得到内存分布，依次得到$0当前类的isa，$1为元类的isa，$2为根元类NSObject的isa，最后发现根元类的isa指向的地址$3仍然是NSObject自己。

根元类的指向性探究

    通过调用接口直接进行验证，结果如下，发现NSObject的metaClass（元类）、rootMetaClass（根元类）、rootRootMetaClass（根根元类）地址均相同，与上面推导完全吻合。

综上所述，可以得到完整的类isa指向链路isa对象->类（LGPerson）->元类（LGPerson）->NSObject（根元类）->NSObject（根元类），如下：

类isa指向链路图

类继承与isa指向完整图

3）objc_object与objc_class关系

    class底层是objc_class，NSObject底层是objc_object，objc_object是根对象，objc_class继承于objc_object。

4）objc_class结构分析

    objc_class继承于objc_object，新的定义如下：

objc_class定义

    从以上定义可以看到，该struct主要包含了三个数据结构，superclass、cache和bits。通过分析，发现superclass占用8字节，cache占用16字节，另外还继承了父类的isa，8字节，所以才要拿到object_class的内存地址，偏移8+16+8=32，即可得到bits的地址。下面通过命令打印的方式探寻其包含的数据本质。

首先定义类的属性以及方法，作为参照如下：

类的定义

探索命令执行过程如下：

类的属性探究

    其中，p/x打印出了类的首地址，然后根据计算平移32位，得到bits的数据地址，调用data方法，就得到data中存储的内容$3，之后再调用properties()方法就得到了类的属性存储的数组结构$4，属性列表位于list之中，直接打印list即$5，或者通过数组的get方法，就可以打看到当前类的属性『kcName』，与类的定义一致。

类的方法探究

其中，methods方法获取到类的方法存储接口，方法列表就位于list之中，可以直接打印$10或者同理使用数组get方法，依次输出可以看到有func1、kcName（get方法）、setKcName（set方法）、.cxx_destruct（析构方法），但是没有func2类方法。由此也可以推断出，类方法并不在当前类中，而在元类之中！