iOS底層原理總結(jié) - OC對(duì)象的分類

• Objective-C中的對(duì)象, 簡(jiǎn)稱OC對(duì)象, 主要可以分為3種
  • instance對(duì)象(實(shí)例對(duì)象)
  • class對(duì)象(類對(duì)象)
  • meta-class對(duì)象(元類對(duì)象)

一、instance

• instance對(duì)象就是通過(guò)類alloc出來(lái)的對(duì)象, 每次調(diào)用alloc都會(huì)產(chǎn)生新的instance對(duì)象

NSObject *obj1 = [[NSObject alloc] init];
NSObject *obj2 = [[NSObject alloc] init];

NSLog(@"obj1 - %p", obj1);      // 打印: obj1 - 0x100500e90
NSLog(@"obj2 - %p", obj2);      // 打印: obj2 - 0x1005061b0

• obj1、obj2是NSObject的instance對(duì)象(實(shí)例對(duì)象), 它們是不同的兩個(gè)對(duì)象，分別占據(jù)著兩塊不同的內(nèi)存

• instance對(duì)象在內(nèi)存中存儲(chǔ)的信息包括

  • isa指針
  • 其他成員變量

• 例如, 一個(gè)Person類, 繼承自NSObject, 有一個(gè)_age的成員變量

@interface Person: NSObject {
    @public
    int _age;
}
@end
@implementation Person
@end

• 創(chuàng)建Person類的instance對(duì)象, 并給成員變量_age賦值

Person *p1 = [[Person alloc] init];
p1->_age = 3

Person *p2 = [[Person alloc] init];
p2->_age = 4

• 因?yàn)?code>p1和p2是兩個(gè)alloc創(chuàng)建的對(duì)象, 所以在內(nèi)存中分別占用一塊內(nèi)存, 類似于下圖

image.png

二、class

• class類對(duì)象, 可以通過(guò)alloc創(chuàng)建出instance對(duì)象
• 有三種方式, 可以獲取一個(gè)類對(duì)象
  • - (Class)class
  • + (Class)class
  • object_getClass(實(shí)例對(duì)象)

NSObject *obj1 = [[NSObject alloc] init];
NSObject *obj2 = [[NSObject alloc] init];
// - (Class)class
Class objectClass1 = [obj1 class];
Class objectClass2 = [obj2 class];
// + (Class)class
Class objectClass3 = [NSObject class];
// object_getClass(實(shí)例對(duì)象)
Class objectClass4 = object_getClass(obj1);
Class objectClass5 = object_getClass(obj2);

• objectClass1 ~ objectClass5都是NSObject的class對(duì)象（類對(duì)象）
• 它們是同一個(gè)對(duì)象, 每個(gè)類在內(nèi)存中有且只有一個(gè)class對(duì)象, 可以通過(guò)打印內(nèi)存證明:

NSLog(@"%p %p %p %p %p",
      objectClass1,
      objectClass2,
      objectClass3,
      objectClass4,
      objectClass5);
// 打印結(jié)果: 0x7fff955aa140 0x7fff955aa140 0x7fff955aa140 0x7fff955aa140 0x7fff955aa140

• 通過(guò)打印結(jié)果可以證明, objectClass1 ~ objectClass5指向這同一塊內(nèi)存地址, 即在內(nèi)存中會(huì)存在一個(gè)類的class對(duì)象

• class對(duì)象在內(nèi)存中存儲(chǔ)的信息主要包括:

  • isa指針
  • superclass指針
  • 類的屬性信息(@property)
  • 類的對(duì)象方法信息(instance method)
  • 類的協(xié)議信息(protocol)
  • 類的成員變量信息(ivar, 描述成員變量的類型和名字, 而不是如同實(shí)例一般具體的值)
  • ...

• 如下圖:

image.png

三、meta-class

• 每個(gè)類在內(nèi)存中有且只有一個(gè)meta-class對(duì)象
• 可以通過(guò)運(yùn)行時(shí)的object_getClass(類對(duì)象)方法獲取類的元類型

// Runtime API
Class objectMetaClass = object_getClass([NSObject class]); 

• objectMetaClass是NSObject的meta-class對(duì)象(元類對(duì)象)

• meta-class對(duì)象和class對(duì)象的內(nèi)存結(jié)構(gòu)是一樣的，但是用途不一樣，在內(nèi)存中存儲(chǔ)的信息主要包括:

  • isa指針
  • superclass指針
  • 類的類方法信息(class method)

image.png

注意: meta-class對(duì)象和class對(duì)象擁有相同的結(jié)構(gòu), 意思如下圖

image.png

class對(duì)象中, 類方法信息為空, meta-class方法中屬性信息、對(duì)象方法信息、協(xié)議信息、成員變量信息為空

注意: - (Class)class和+ (Class)class方法只能獲取class對(duì)象, 不能獲取meta-class對(duì)象
meta-class對(duì)象只能通過(guò)Runtime的object_getClass(類對(duì)象)獲取

• 可以通過(guò)Runtime的class_isMetaClass(對(duì)象)函數(shù), 來(lái)判斷對(duì)象是否是元類型

Class objectClass = [NSObject class];
NSLog(@"%d", class_isMetaClass(objectClass));           // 打印: 0

Class objectMetaClass = object_getClass([NSString class]);
NSLog(@"%d", class_isMetaClass(objectMetaClass));       // 打印: 1

• 下面是objc_getClass、object_getClass、- (Class)class、+ (Class)class的區(qū)別

 1.Class objc_getClass(const char *aClassName)
 1> 傳入字符串類名
 2> 返回對(duì)應(yīng)的類對(duì)象

 2.Class object_getClass(id obj)
 1> 傳入的obj可能是instance對(duì)象、class對(duì)象、meta-class對(duì)象
 2> 返回值
 a) 如果是instance對(duì)象，返回class對(duì)象
 b) 如果是class對(duì)象，返回meta-class對(duì)象
 c) 如果是meta-class對(duì)象，返回NSObject（基類）的meta-class對(duì)象

 3.- (Class)class、+ (Class)class
 1> 返回的就是類對(duì)象

 - (Class) {
     return self->isa;
 }

 + (Class) {
     return self;
 }

參考文章：原文鏈接