一、Objective-C Runtime到底是什么东西？
简而言之，Objective-C Runtime是一个将C语言转化为面向对象语言的扩展。
我们将C++和Objective进行对比，虽然C++和Objective-C都是在C的基础上加入面向对象的特性扩充而成的程序设计语言，但二者实现的机制差异很大。C++是基于静态类型，而Objective-C是基于动态运行时类型。也就是说用C++编写的程序编译时就直接编译成了可令机器读懂的机器语言；用Objective-C编写的程序不能直接编译成可令机器读懂的机器语言，而是在程序运行的时候，通过Runtime把程序转为可令机器读懂的机器语言。也就是说用C++编写的程序通过编译器直接把函数地址硬编码进入可执行文件；而Objective-C无法通过编译器直接把函数地址硬编码进入可执行文件，而是在程序运行的时候，利用Runtime根据条件判断作出决定。函数标识与函数过程的真正内容之间的关联可以动态修改。Runtime是Objective不可缺少的重要一部分。
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二、Objective-C的元素认知
2.1 id和Class
打开/Public Headers/objc.h文件可以看到如下定义：
#if!OBJC_TYPES_DEFINED/// An opaque type that represents an Objective-C class.typedefstructobjc_class*Class;/// Represents an instance of a class.structobjc_object{Class isa OBJC_ISA_AVAILABILITY;};/// A pointer to an instance of a class.typedefstructobjc_object*id;#endif
Class是一个指向objc_class结构体的指针，而id是一个指向objc_object结构体的指针，其中的isa是一个指向objc_class结构体的指针。其中的id就是我们所说的对象，Class就是我们所说的类。
打开/Public Headers/runtime.h文件
objc_class的定义如下：
typedef struct objc_class *Class;
structobjc_class{
Class isa OBJC_ISA_AVAILABILITY;// metaclass
#if!__OBJC2__
Class super_class OBJC2_UNAVAILABLE;// 父类
constchar*name OBJC2_UNAVAILABLE;// 类名
long version OBJC2_UNAVAILABLE;// 类的版本信息，默认为0，可以通过runtime函数class_setVersion或者class_getVersion进行修改、读取
long info OBJC2_UNAVAILABLE;// 类信息，供运行时期使用的一些位标识，如CLS_CLASS (0x1L) 表示该类为普通 class，其中包含实例方法和变量;CLS_META (0x2L) 表示该类为 metaclass，其中包含类方法;
long instance_size OBJC2_UNAVAILABLE;// 该类的实例变量大小（包括从父类继承下来的实例变量）
struct objc_ivar_list*ivars OBJC2_UNAVAILABLE;// 该类的成员变量地址列表
struct objc_method_list**methodLists OBJC2_UNAVAILABLE;// 方法地址列表，与 info 的一些标志位有关，如CLS_CLASS (0x1L)，则存储实例方法，如CLS_META (0x2L)，则存储类方法;
struct objc_cache*cache OBJC2_UNAVAILABLE;// 缓存最近使用的方法地址，用于提升效率；
struct objc_protocol_list*protocols OBJC2_UNAVAILABLE;// 存储该类声明遵守的协议的列表
#endif
}
/* Use `Class` instead of `struct objc_class *` */
由以上代码可见，类与对象的区别就是类比对象多了很多特征成员，�类也可以当做一个objc_object来对待，也就是说类和对象都是对象，分别称作类对象（class object）和实例对象（instance object），这样我们就可以区别对象和类了。
isa：objc_object（实例对象）中isa指针指向的类结构称为class（也就是该对象所属的类）其中存放着普通成员变量与动态方法（“-”开头的方法）；此处isa指针指向的类结构称为metaclass，其中存放着static类型的成员变量与static类型的方法（“+”开头的方法）。
super_class： 指向该类的父类的指针，如果该类是根类（如NSObject或NSProxy），那么super_class就为nil。
类与对象的继承层次关系如图（图片源自网络）：
所有的metaclass中isa指针都是指向根metaclass，而根metaclass则指向自身。根metaclass是通过继承根类产生的，与根class结构体成员一致，不同的是根metaclass的isa指针指向自身。
2.2 SEL
SEL是selector在Objective-C中的表示类型。selector可以理解为区别方法的ID。
typedef struct objc_selector *SEL;
objc_selector的定义如下：
struct objc_selector{
char*name;OBJC2_UNAVAILABLE;// 名称
char*types;OBJC2_UNAVAILABLE;// 类型
};
name和types都是char类型。
2.3 IMP
终于到IMP了，它在objc.h中得定义如下：
typedef id(*IMP)(id,SEL,...);
IMP是“implementation”的缩写，它是由编译器生成的一个函数指针。当你发起一个消息后（下文介绍），这个函数指针决定了最终执行哪段代码。
2.4 Method
Method代表类中的某个方法的类型。
typedef struct objc_method *Method;
objc_method的定义如下：
struct objc_method{
SEL method_name OBJC2_UNAVAILABLE;// 方法名
char*method_types OBJC2_UNAVAILABLE;// 方法类型
IMP method_imp OBJC2_UNAVAILABLE;// 方法实现
}
方法名method_name类型为SEL，上文提到过。
方法类型method_types是一个char指针，存储着方法的参数类型和返回值类型。
方法实现method_imp的类型为IMP，上文提到过。
2.5 Ivar
Ivar代表类中实例变量的类型
typedef struct objc_ivar *Ivar;
objc_ivar的定义如下：
struct objc_ivar{
char*ivar_name OBJC2_UNAVAILABLE;// 变量名
char*ivar_type OBJC2_UNAVAILABLE;// 变量类型
intivar_offset OBJC2_UNAVAILABLE;// �基地址偏移字节
#ifdef __LP64__
intspace OBJC2_UNAVAILABLE;// 占用空间
#endif
}
2.6 objc_property_t
objc_property_t是属性，它的定义如下：
typedef struct objc_property *objc_property_t;
objc_property是内置的类型，与之关联的还有一个objc_property_attribute_t，它是属性的attribute，也就是其实是对属性的详细描述，包括属性名称、属性编码类型、原子类型/非原子类型等。它的定义如下：
typedef struct{
constchar*name;// 名称
constchar*value;// 值（通常是空的）
}objc_property_attribute_t;
2.7 Cache
Catch的定义如下：
typedef struct objc_cache *Cache
objc_cache的定义如下：
struct objc_cache{
unsigned int mask OBJC2_UNAVAILABLE;
unsigned int occupied OBJC2_UNAVAILABLE;
Method buckets[1] OBJC2_UNAVAILABLE;
};
mask: 指定分配cache buckets的总数。在方法查找中，Runtime使用这个字段确定数组的索引位置。
occupied: 实际占用cache buckets的总数。
buckets: 指定Method数据结构指针的数组。这个数组可能包含不超过mask+1个元素。需要注意的是，指针可能是NULL，表示这个缓存bucket没有被占用，另外被占用的bucket可能是不连续的。这个数组可能会随着时间而增长。
objc_msgSend（下文讲解）每调用一次方法后，就会把该方法缓存到cache列表中，下次的时候，就直接优先从cache列表中寻找，如果cache没有，才从methodLists中查找方法。
2.8 Catagory
这个就是我们平时所说的类别了，很熟悉吧。它可以动态的为已存在的类添加新的方法。
它的定义如下：
typedef struct objc_category *Category;
objc_category的定义如下：
struct objc_category{
char*category_name OBJC2_UNAVAILABLE;// 类别名称char*class_name OBJC2_UNAVAILABLE;// 类名
struct objc_method_list*instance_methods OBJC2_UNAVAILABLE;// 实例方法列表
struct objc_method_list*class_methods OBJC2_UNAVAILABLE;// 类方法列表struct objc_protocol_list*protocols OBJC2_UNAVAILABLE;// 协议列表
}
因为是入门，以上就列举这些吧！
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