Notes

类与对象的基本数据结构

类与对象的基础数据类型有

• Class –> objc_class
• id –> objc_object
• objc_cache
• 元类 Meta Class

Class

• Objective-C 类由 Class 类型表示

• 而这个 Class 类型实际上是一个指向 objc_class 结构体的指针

    typedef struct objc_class *Class;
  

objc_class 结构体定义

struct objc_class {
    Class isa  OBJC_ISA_AVAILABILITY;
#if !__OBJC2__
    Class super_class                   	OBJC2_UNAVAILABLE;	// 父类
    const char *name                      	OBJC2_UNAVAILABLE;	// 类名
    long version                          	OBJC2_UNAVAILABLE;	// 类的版本信息，默认为0
    long info                            	OBJC2_UNAVAILABLE;	// 类信息，供运行期使用的一些位标识
    long instance_size                   	OBJC2_UNAVAILABLE;	// 该类的实例变量大小
    struct objc_ivar_list *ivars         	OBJC2_UNAVAILABLE;	// 该类的成员变量链表
    struct objc_method_list **methodLists 	OBJC2_UNAVAILABLE;	// 方法定义的链表
    struct objc_cache *cache              	OBJC2_UNAVAILABLE;	// 方法缓存
    struct objc_protocol_list *protocols 	OBJC2_UNAVAILABLE;	// 协议链表
#endif
} OBJC2_UNAVAILABLE;

isa

• 指向元类 metaClass, 所有的类本身也是一个对象，这个对象(Class类型)也有一个 isa 指针

superClass

• 指向类的父类
  • NSObject 与 NSProxy 的 superClass 为 NULL

cache

• 缓存最近使用的方法

methodLists

• 保存所有方法

id

• 提供一种类似范型的操作
• id 实际上是 objc_object 结构类型的指针

typedef struct objc_object *id;

objc_object

每个类的实例被创建时，都会包含 objc_object 类型的数据

struct objc_object {
    Class isa  OBJC_ISA_AVAILABILITY;
};

isa

• 指向实例的类的指针
• 当向对象发送消息时，Runtime 就会根据实例的 isa 指针找到所属的类，并在类的方法列表中找到相应的方法执行

进一步解释 假设有一个类 Dog, 而 dog 是一个对象，即对象 dog 是类 Dog 的一个实例

根据上面的阐述，大概可以得出两个关系

1. Dog 也是一个 Class 类型的对象，包含了一个方法列表 methodLists, 这里就不考虑方法缓存的情况
2. dog 包含了一组类型为 objc_object 的数据，即 isa，而 isa 则是指向了 Dog

当向实例 dog 发送消息时，如 [dog go]

1. Runtime 根据 dog 的 isa 所指向的内容，找到了 Dog
2. 在 Dog 中的方法列表 methodList 中找到了方法 go

objc_cache

用于缓存调用过的方法

struct objc_cache {
    unsigned int mask /* total = mask + 1 */                 OBJC2_UNAVAILABLE;
    unsigned int occupied                                    OBJC2_UNAVAILABLE;
    Method buckets[1]                                        OBJC2_UNAVAILABLE;
};

元类

是什么

• 类自身也是一个对象
• 对象也就是一个 objc_object 指针
• objc_object 定义中包含了 isa 指针
• 类的 isa 所指向的，就是元类，类型为 objc_class

更多

• 元类存储了一个类的所有类方法
• 每个类都有单独的元类
• 任何元类的 isa 直接指向基类 NSObject 的元类
• 而 NSObject 的元类的 isa 则是则是指向自己 NSObject