一、oc对象底层原理分析

一、OC对象的分类

OC对象主要可以分为三种：
instance对象（实例对象）
class对象（类对象）
meta-class对象（元类对象）

1.instance对象就是通过类alloc出来的对象，每次调用alloc都会产生新的instance对象。object1和object2都是NSObject的instace对象（实例对象），但他们是不同的两个对象，并且分别占据着两块不同的内存。

NSObjcet *object1 = [[NSObjcet alloc] init];
NSObjcet *object2 = [[NSObjcet alloc] init];

instance对象在内存中存储的信息包括：1.isa指针 2.其他成员变量。

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那么一个NSObject对象占用多少内存？
NSObjcet实际上是只有一个名为isa的指针的结构体，因此占用一个指针变量所占用的内存空间大小，如果64bit占用8个字节，如果32bit占用4个字节。

2.每一个类在内存中有且只有一个class对象。可以通过打印内存地址证明

Class objectClass1 = [object1 class];
Class objectClass2 = [object2 class];
Class objectClass3 = [NSObject class];
// runtime
Class objectClass4 = object_getClass(object1);
Class objectClass5 = object_getClass(object2);
NSLog(@"%p %p %p %p %p", objectClass1, objectClass2, objectClass3, objectClass4, objectClass5);

class对象在内存中存储的信息主要包括:
isa指针
superclass指针
类的属性信息（@property），类的成员变量信息（ivar）
类的对象方法信息（instance method），类的协议信息（protocol）

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成员变量的值时存储在实例对象中的，因为只有当我们创建实例对象的时候才为成员变赋值。但是成员变量叫什么名字，是什么类型，只需要有一份就可以了。所以存储在class对象中。

3.元类对象 meta-class

//runtime中传入类对象此时得到的就是元类对象
Class objectMetaClass = object_getClass([NSObject class]);
// 而调用类对象的class方法时得到还是类对象，无论调用多少次都是类对象
Class cls = [[NSObject class] class];
Class objectClass3 = [NSObject class];
class_isMetaClass(objectMetaClass) // 判断该对象是否为元类对象
NSLog(@"%p %p %p", objectMetaClass, objectClass3, cls); // 后面两个地址相同，
说明多次调用class得到的还是类对象

每个类在内存中有且只有一个meta-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指针
类的类方法的信息（class method）

meta-class对象和class对象的内存结构是一样的，所以meta-class中也有类的属性信息，类的对象方法信息等成员变量，但是其中的值可能是空的。

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二、对象的isa指针指向哪里

1.instance的isa指向class，当调用对象方法时，通过instance的isa找到class，最后找到对象方法的实现进行调用。
2.class的isa指向meta-class
当调用类方法时，通过class的isa找到meta-class，最后找到类方法的实现进行调用

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3.当对象调用其父类对象方法的时候，又是怎么找到父类对象方法的呢？，此时就需要使用到class类对象superclass指针。

当Student的instance对象要调用Person的对象方法时，会先通过isa找到Student的class，然后通过superclass找到Person的class，最后找到对象方法的实现进行调用，同样如果Person发现自己没有响应的对象方法，又会通过Person的superclass指针找到NSObject的class对象，去寻找响应的方法

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4.当类对象调用父类的类方法时，就需要先通过isa指针找到meta-class，然后通过superclass去寻找响应的方法。

当Student的class要调用Person的类方法时，会先通过isa找到Student的meta-class，然后通过superclass找到Person的meta-class，最后找到类方法的实现进行调用。

最后又是这张静定的isa指向图，经过上面的分析我们在来看这张图，就显得清晰明了很多。

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对isa、superclass总结

1.instance的isa指向class
2.class的isa指向meta-class
3.meta-class的isa指向基类的meta-class，基类的isa指向自己
4.class的superclass指向父类的class，如果没有父类，superclass指针为nil
5.meta-class的superclass指向父类的meta-class，基类的meta-class的superclass指向基类的class
6.instance调用对象方法的轨迹，isa找到class，方法不存在，就通过superclass找父类
7.class调用类方法的轨迹，isa找meta-class，方法不存在，就通过superclass找父类
本文面试题总结：

一个NSObject对象占用多少内存？

答：一个指针变量所占用的大小（64bit占8个字节，32bit占4个字节）
对象的isa指针指向哪里？
答：instance对象的isa指针指向class对象，class对象的isa指针指向meta-class对象，meta-class对象的isa指针指向基类的meta-class对象，基类自己的isa指针也指向自己。
OC的类信息存放在哪里？
答：成员变量的具体值存放在instance对象。对象方法，协议，属性，成员变量信息存放在class对象。类方法信息存放在meta-class对象。

参考链接：https://www.jianshu.com/p/aa7ccadeca88