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一，对象的三种类型
二，对象的存储信息
三，isa指针
四，superclass指针
五，isa和superclass总结
一，对象的三种类型
1，instance对象：每次alloc都会产生新的
2，class对象：每个类有且只有一个
3，meta-class对象：每个类有且只有一个
NSObject *instance1 = [[NSObject alloc] init];
NSObject *instance2 = [[NSObject alloc] init];
NSLog(@"instance---%p---%p", instance1, instance2);
Class class1 = [NSObject class];
Class class2 = [instance1 class];
Class class3 = object_getClass(instance2);
NSLog(@"class---%p---%p---%p", class1, class2, class3);
Class metaClass1 = object_getClass(class1);
Class metaClass2 = object_getClass(class2);
NSLog(@"metaClass---%p---%p", metaClass1, metaClass2);
// 打印
instance---0x600002b0c290---0x600002b0c2a0 // 地址不同
class---0x10c7b6ec8---0x10c7b6ec8---0x10c7b6ec8 // 地址相同
metaClass---0x10c7b6e78---0x10c7b6e78 // 地址相同
注意：object_getClass的返回值是由参数来定的，传instance对象返回class对象，传class对象返回meta-class对象
二，对象的存储信息
存储信息
1，实例对象的存储信息
@interface Person : NSObject <NSCopying>
{
NSString *_name;
}
@property (nonatomic, assign) NSInteger age;
- (void)eat;
+ (void)run;
@end
@implementation Person
- (void)eat {
NSLog(@"eat");
}
+ (void)run {
NSLog(@"run");
}
@end
将上述代码用clang转为C++代码，Person的底层代码如下，可以看到实例对象只包含isa指针和成员变量
struct NSObject_IMPL {
Class isa;
};
struct Person_IMPL {
struct NSObject_IMPL NSObject_IVARS;
NSString *_name;
NSInteger _age; // 属性的本质是成员变量
};
2，类对象和元类对象的存储信息（源码下载地址）
- 它们的类型都是
Class，Class是指向objc_class结构体的指针，下面是objc_class结构体部分实现代码
struct objc_object {
isa_t isa;
}
struct objc_class : objc_object {
Class superclass;
class_rw_t *data() {
return bits.data();
}
}
struct class_rw_t {
const class_ro_t *ro;
method_array_t methods; // 方法列表
property_array_t properties; // 属性列表
protocol_array_t protocols; // 协议列表
}
struct class_ro_t {
const ivar_list_t *ivars; // 成员变量列表
}
- 运行下面代码来验证一下，
Class看不到具体的信息，所以将Class转换为yj_objc_class，yj_objc_class就是objc_class，只是把objc_class代码copy出来加了个前缀而已，为了防止命名冲突
int main(int argc, char * argv[]) {
@autoreleasepool {
// 类对象
yj_objc_class *personClass = (__bridge yj_objc_class *)([Person class]);
class_rw_t *personClassData = personClass->data();
// 元类对象
yj_objc_class *personMetaClass = (__bridge yj_objc_class *)object_getClass([Person class]);
class_rw_t *personMetaClassData = personMetaClass->data();
}
return 0;
}
类对象
元类对象
-
总结：类对象和元类对象的结构是一样的，只是存放的数据不一样，类对象的
methods里存放是实例方法，元类对象的methods里存放是类方法，元类对象的ivars，properties，protocols都为NULL -
注意：实例对象和类对象存储的成员变量是不同的，类对象存储的是成员变量的类型（
NSInteger），名称（age）等信息，而实例对象存储的是具体值
三，isa指针
1，指向
- 实例对象的
isa指针指向类对象 - 类对象的
isa指针指向元类对象
isa指针
2，代码验证
NSObject *instance = [[NSObject alloc] init];
yj_objc_class *clas = (__bridge yj_objc_class *)[NSObject class];
Class metaClass = object_getClass([NSObject class]);
由下可知，isa指针中保存的地址进行一次位运算就是对象的地址
isa指针
3，作用
- 当执行
[p eat]时，先通过对象p的isa指针找到Person的类对象，然后在Person的类对象中找到eat方法进行调用 - 当执行
[Person run]时，先通过Person类对象的isa指针找到Person的元类对象，然后在Person的元类对象中找到run方法进行调用
Person *p = [[Person alloc] init];
[p eat];
[Person run];
四，superclass指针
1，指向
- 类对象的
superclass指针指向父类的类对象 - 元类对象的
superclass指针指向父类的元类对象
类对象的superclass指针
元类对象的superclass指针
2，代码验证
yj_objc_class *studentClass = (__bridge yj_objc_class *)[Student class];
yj_objc_class *personClass = (__bridge yj_objc_class *)[Person class];
Class objectClass = [NSObject class];
由下可知，superclass指针中保存的地址就是对象的地址
superclass指针
3，作用
- 当执行
[s eat]时，先通过对象s的isa指针找到Student的类对象，然后通过Student类对象的superclass指针找到Person的类对象，在Person的类对象中找到eat方法进行调用 - 当执行
[Student run]时，先通过Student类对象的isa指针找到Student的元类对象，然后通过Student元类对象的superclass指针找到Person的元类对象，在Person的元类对象中找到run方法进行调用
Student *s = [[Student alloc] init];
[s eat];
[Student run];
五，isa和superclass总结
1，查找路径
-
[s copy]的查找路径为下图中的红色箭头 -
[Student load]的查找路径为下图中的蓝色箭头
// copy是NSObject的实例方法，load是NSObject的类方法
Student *s = [[Student alloc] init];
[s copy];
[Student load];
查找路径
2，特殊点
- 图中数字1和2：任何类的元类对象的
isa指针都指向根类的元类对象 - 图中数字3：根类的元类对象的
isa指针指向自己 - 图中数字4：根类的类对象的
superclass指针指向nil - 图中数字5：根类的元类对象的
superclass指针指向根类的类对象
特殊点
3，验证数字5
问题：当+方法没有实现时为何会调用-方法？
答：因为方法调用最终会转换为objc_msgSend进行执行，而objc_msgSend是不区分+和-的，只根据方法名进行查找，[Student test]会转换为objc_msgSend([Student class], @selector(test))
@interface NSObject (Test)
+ (void)test;
@end
@implementation NSObject (Test)
- (void)test {
NSLog(@"-test");
}
@end
[Student test]; // 下图是此代码的查找路径
// 打印
-test
验证数字5
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