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iOS类的本质

2016-09-29  本文已影响915人  GSChan

1.类的本质

类的本质其实也是一个对象(类对象)

程序中第一次使用该类的时候被创建,在整个程序中只有一份。

此后每次使用都是这个类对象,它在程序运行时一直存在。

类对象是一种数据结构,存储类的基本信息:类大小,类名称,类的版本,继承层次,以及消息与函数的映射表等

类对象代表类,Class类型,对象方法属于类对象

如果消息的接收者是类名,则类名代表类对象

所有类的实例都由类对象生成,类对象会把实例的isa的值修改成自己的地址,每个实例的isa都指向该实例的类对象


2.如何获取类对象

2.1.通过实例对象

格式:[实例对象   class ];

如:   [person class];

2.2.通过类名获取(类名其实就是类对象)

格式:[类名 class];

如:[GSPerson class]


3.类对象的用法

3.1.用来调用类方法

   [GSPerson test];

   Class c = [GSPerson class];

   [c test];

3.2.用来创建实例对象

   GSPerson *p = [GSPerson new];

   Class c = [GSPerson class];

   GSPerson *p1 = [c new];


4.类对象的存储

5.OC实例对象 类对象 元对象之间关系

   5.1Objective-C是一门面向对象的编程语言。

   每一个对象 都是一个类的实例。

   每一个对象 都有一个名为isa的指针,指向该对象的类。

   每一个类􏰁述了一系列它的实例的特点,包括成员变量的列表,成员函数的列表等。

   每一个对象都可以接受消息,而对象能够接收的消息列表是保存在它所对应的类中。

   5.2.在Xcode中输入NSObject按住command进入NSObject头文件,通过头文件我们可以看到,NSObject就是一个包含isa指针的结构体,如下图所示:

  5.3.按照面向对象语言的设计原则,所有事物都应该是对象(严格来说 Objective-C并没有完全做到这一点,因为它有int,double这样的简单变量类型)

    在Objective-C语言中,每一个类实际上也是一个对象。每一个类也有一个名为isa的指针。每一个类都可以接受消息,例如[NSObject new],就是向NSObject这个类发送名为new的消息。

    在Xcode中输入Class,按住command进入Class头文件,通过头文件我们可以看到,Class也是一个包含isa指针的结构体,如下图所示。

   5.4.因为类也是一个对象,那它也必须是另一个类的实例,这个类就是元类 (metaclass)。

   元类保存了类方法的列表。当一个类方法被调用时,元类会首先查找它本身是否有该类方法的实现,如果没有则该元类会向它的父类查找该方法,直到一直找到继承链的头。

   元类(metaclass)也是一个对象,那么元类的isa指针又指向哪里呢?为了设计上的完整,所有的元类的isa指针都会指向一个根元类(root metaclass)。

   根元类(root metaclass)本身的isa指针指向自己,这样就行成了一个闭环。上面说􏰀到,一个对象能够接收的消息列表是保存在它所对应的类中的。在实际编程中,我们几乎不会遇到向元类发消息的情况,那它的isa 指针在实际上很少用到。不过这么设计保证了面向对象的干净,即所有事物都是对象,都有isa指针。

   由于类方法的定义是保存在元类(metaclass)中,而方法调用的规则是,如果该类没有一个方法的实现,则向它的父类继续查找。所以为了保证父类的类方法可以在子类中可以被调用,所以子类的元类会继承父类的元类,换而言之,类对象和元类对象有着同样的继承关系。

 

 5.5.下面这张图或许能够 让大家对isa和继承的关系清楚一些

上图中,最让人困惑的莫过于Root Class了。在实现中,Root Class是指NSObject,我们可以从图中看出:

NSObject类对象包括它的对象实例方法。

NSObject的元对象包括它的类方法,例如new方法。

NSObject的元对象继承自NSObject类。

一个NSObject的类中的方法同时也会被NSObject的子类在查找方法时找到。


6.详细讲解:(GSPerson类)

1.程序启动后,系统会将所有类加载进内存-即代码区。

2.当需要用到GSPerson类时,系统会先在堆中创建一个对象,俗称类对象。

    2.1.内部创建一个isa指针指向源类对象

    2.2系统会在类对象中包含该类的所有成员属性、对象方法

    2.3源类对象:

        2.3.1内部创建一个isa指针指向根源类对象-NSObject

        2.3.2系统会在类对象中包含该类对象方法

         2.3.3根源类对象-NSObject

             2.3.3.1内部创建一个isa指针指向自己本身

3.[[GSPerson alloc] init]系统做了三件事:

    3.1.alloc:

        3.1.1.内部创建一个isa指针指向类对象

        3.1.2.在堆中分配一块存储空间

        3.1.3.初步初始化,将成员变量初始化为零

        3.1.4.返回对象

    3.2.init:对成员变量进行初始化

    3.3.返回对象

注:苹果对+(instance)alloc:方法说明

注:附上整个过程图一张

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