我們可以在/usr/include/objc/objc.h 和 runtime.h 中找到對 class 與 object 的定義:
typedef struct objc_class *Class;typedef struct objc_object { Class isa;} *id;
Class 是一個 objc_class 結構類型的指針;而 id(任意對象) 是一個 objc_object 結構類型的指針,其第一個成員是一個 objc_class 結構類型的指針。注意這里有一關鍵的引申解讀:內存布局以一個 objc_class 指針為開始的所有東東都可以當做一個 object 來對待! 那 objc_class 又是怎樣一個結構體呢?且看:
struct objc_class{ struct objc_class* isa; struct objc_class* super_class; const char* name; long version; long info; long instance_size; struct objc_ivar_list* ivars; struct objc_method_list** methodLists; struct objc_cache* cache; struct objc_protocol_list* protocols;};
objc_class 結構體的各成員介紹如下:
isa:是一個 objc_class 類型的指針,看到這里,想起我前面的引申解讀了沒?內存布局以一個 objc_class 指針為開始的所有東東都可以當做一個 object 來對待! 這就是說 objc_class 或者說類其實也可以當做一個 objc_object 對象來對待!對象是對象,類也是對象,是不是有點混淆?別急,ObjC發明(or 重用)了一個術語來區分這兩種不同的對象:類對象(class object)與實例對象(instance object)。OK,名稱混淆的問題解決,下面我將使用這兩個術語來區分不同的對象,而使用“對象”這一術語來泛指所有的對象。ObjC還對類對象與實例對象中的 isa 所指向的類結構作了不同的命名:類對象中的 isa 指向類結構被稱作 metaclass,metaclass 存儲類的static類成員變量與static類成員方法(+開頭的方法);實例對象中的 isa 指向類結構稱作 class(普通的),class 結構存儲類的普通成員變量與普通成員方法(-開頭的方法)。
super_class:一看就明白,指向該類的父類唄!如果該類已經是最頂層的根類(如 NSObject 或 NSProxy),那么 super_class 就為 NULL。
好,先中斷一下其他類結構成員的介紹,讓我們厘清一下在繼承層次中,子類,父類,根類(這些都是普通 class)以及其對應的 metaclass 的 isa 與 super_class 之間關系:
規則一:類的實例對象的 isa 指向該類;該類的 isa 指向該類的 metaclass;
規則二:類的 super_class 指向其父類,如果該類為根類則值為 NULL;
規則三:metaclass 的 isa 指向根 metaclass,如果該 metaclass 是根 metaclass 則指向自身;
規則四:metaclass 的 super_class 指向父 metaclass,如果該 metaclass 是根 metaclass 則指向該 metaclass 對應的類;
好吧,文字總是那么乏力,有圖有真相!
<instance object,class,metaclass 的 isa 與 super_class 關系圖>
那么 class 與 metaclass 有什么區別呢?
class 是 instance object 的類類型。當我們向實例對象發送消息(實例方法)時,我們在該實例對象的 class 結構的 methodlists 中去查找響應的函數,如果沒找到匹配的響應函數則在該 class 的父類中的 methodlists 去查找(查找鏈為上圖的中間那一排)。如下面的代碼中,向str 實例對象發送 lowercaseString 消息,會在 NSString 類結構的 methodlists 中去查找 lowercaseString 的響應函數。
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