类的结构分析

类

什么是元类

• 我们都知道 对象的isa是指向类，类的其实也是一个对象，可以称为类对象，其isa的位域指向苹果定义的元类

• 元类是系统给的，其定义和创建都是由编译器完成，在这个过程中，类的归属来自于元类

• 元类 是类对象 的类，每个类都有一个独一无二的元类用来存储类方法的相关信息。

• 元类本身是没有名称的，由于与类相关联，所以使用了同类名一样的名称

isa走位
对象的isa—>类（也叫类对象）
类的isa—>元类
元类的isa—>NSObject(根元类)
NSObject的isa —>NSObject(他自己)

*内存中有且仅有一个NSObject，根元类的元类指向他自己

isa走位.png

objc_class & objc_object

对象和类都有isa，其中有什么联系：

• 类的isa是有objc_class定义的指针类型
• objc_class是一个结构体，在iOS中，所有的class都是以objc_class为模版创建的

struct NSObject_IMPL {
    Class isa;
};

typedef struct objc_class *Class;

objc_class的定义：

struct objc_class : objc_object {//objc_class继承自objc_object
    // Class ISA;
    Class superclass;
    cache_t cache;             // formerly cache pointer and vtable
    class_data_bits_t bits;    // class_rw_t * plus custom rr/alloc flags

    class_rw_t *data() const {
        return bits.data();
    }
    void setData(class_rw_t *newData) {
        bits.setData(newData);
    }

    void setInfo(uint32_t set) {
        ASSERT(isFuture()  ||  isRealized());
        data()->setFlags(set);
    }

    void clearInfo(uint32_t clear) {
        ASSERT(isFuture()  ||  isRealized());
        data()->clearFlags(clear);
    }

    // set and clear must not overlap
    void changeInfo(uint32_t set, uint32_t clear) {
        ASSERT(isFuture()  ||  isRealized());
        ASSERT((set & clear) == 0);
        data()->changeFlags(set, clear);
    }

objc_class 与 objc_object的关系：

• 结构体类型objc_class 继承自objc_object类型，其中objc_object也是一个结构体，且有一个isa属性，所以objc_class也拥有了isa属性
  ⬇️
• mian.cpp底层编译文件中，NSObject中的isa在底层是由Class 定义的，其中class的底层编码来自 objc_class类型，所以NSObject也拥有了isa属性
  ⬇️
• NSObject 是一个类，用它初始化一个实例对象objc，objc 满足objc_object的特性（即有isa属性），主要是因为isa 是由 NSObject 从objc_class继承过来的，而objc_class继承自objc_object，objc_object 有isa属性。所以对象都有一个 isa，isa表示指向，来自于当前的objc_object
  ⬇️
• objc_object（结构体） 是 当前的 根对象，所有的对象都有这样一个特性 objc_object，即拥有isa属性

面试题：
objc_object 与 对象的关系

• 所有的对象 都是以 objc_object为模板继承过来的

• 所有的对象 是 来自 NSObject（OC） ，但是真正到底层的 是一个objc_object（C/C++）的结构体类型

【总结】 objc_object与 对象的关系是继承关系

内存

• 与内存相关的名词解析
  对象指针：指向类的成员的指针。在C++中，可以说明指向类的数据成员和成员函数的指针。
  对象内存地址：对象存储位置的地址，相当于门牌号一样
  指针：指针变量就是一个变量，这个变量本身要存储在内存中，指针变量所在内存中存储的就是这个指针变量所指向的地址
  指针地址：本身也是指针变量，此变量指向的地址中存储的是指针的地址

//对象
    CJLPerson *p1 = [CJLPerson alloc]; // p1 是指针
    CJLPerson *p2 = [CJLPerson alloc];
    NSLog(@"%d -- %p", p1, &p1);
    NSLog(@"%d -- %p", p2, &p2);

• p1、p2 是指针，p1 是 指向 [CJLPerson alloc]创建的空间地址，即内存地址，p2 同理

• &p1、&p2是 指向 p1、p2对象指针的地址，这个指针就是二级指针
  

  指针详解.png