Runtime:元类(metaclass)

（看这遍文章之前，需要对Objective-C的Runtime有一定的了解）

在学习OC的runtime机制时候，有提到元类(meta class)这个概念。那什么是元类呢？

元类是类对象的类

听起来很抽象，先看一段代码

NSString *str = [[NSString alloc] int];

str是对象，NSString是OC的类，但是它也是对象(类对象)。

先看下OC的对象(Object)和类(Class)的结构体

对象的定义：

类的定义：

可以看出对象中isa是一个指向它的类的指针，细心的你会发现class里面同样有一个isa指针,没错这个isa指向的是类的类，也就是所谓的元类(metaclass)。

那么为什么要有元类呢？从class的结构体可以看出，成员methodLists用来存放对象方法(也就是以“-”开始的方法),ivars用来存放属性变量。那么，类方法(以"+"号开始的方法)还有静态变量都要存放在哪里？没错,它们就是存放在元类的methodLists和ivars里面。

以下利用Runtime给NSString增加一个对象方法和一个类方法，这也算Runtime的运用。

1.用Runtime给NSString增加一个对象方法(相当于给NSString的类对象的方法列表增加一个方法)

SEL sel = sel_registerName("sayHello");

Class stringClass = objc_getClass(class_getName([NSString class])); //获取类对象

class_addMethod(stringClass, sel, (IMP)sayHelloFunction, "v@:@");  //给stringClass的方法列表增加一个名称叫sayHello的方法

id strInstance = [[NSString alloc] init]; //创建NSString的实例对象

((void(*)(id,SEL,id))objc_msgSend)(strInstance,sel,@"Hello World"); //调用对象方法

sayHelloFunction实现

void sayHelloFunction(id self, SEL _cmd,id content) {

NSLog(@"Runtime:%@",content);

}

输出：

2.给NSString增加一个类方法(相当于给NSString的元类方法列表增加一个方法)

SEL sel = sel_registerName("sayHello");

Class metaClass = objc_getMetaClass(class_getName([NSString class])); //获取NSString的元类

class_addMethod(metaClass, sel, (IMP)sayHelloFunction, "v@:@"); //给metaClass的方法列表增加一个名称叫sayHello的方法

((void(*)(id,SEL,id))objc_msgSend)([NSString class],sel,@"Hello World");//调用NSString的类方法

sayHelloFunction实现

void sayHelloFunction(id self, SEL _cmd,id content) {

NSLog(@"Runtime metaclass:%@",content);

}

输出：

最后再介绍下class_addMethod(Class cls, SEL name, IMP imp, const char *types)的参数

Class cls:需要增加方法的类

SEL name:增加的方法名称

IMP imp:方法的实现

const char *types:用来指定新增方法的返回类型和参数列表

上面的例子中

class_addMethod(stringClass, sel, (IMP)sayHelloFunction, "v@:@")

void sayHelloFunction(id self, SEL _cmd,id content) {

NSLog(@"Runtime metaclass:%@",content);

}

对应方法的参数列表和返回类型，可以看出

"v@:@"，

"v"  : 代表返回为void类型

"@" : 代表id self

":" : 代表SEL

"@" : 代表 id content