【iOS】类的本质与isa指针

• 类本身也是一个对象，是class类型的对象.

效果图1 效果图2

objc_class结构体的定义:

假设我们创建一个Person类：

创建p对象：Person * p = [Person new] ;

在创建一个对象p之前，在堆内存中就先存在了一个该类(Person)的类型对象（类对象），类对象在编绎时系统会为我们自动创建。
创建一个对象之后，在堆内存中会创建了一个p对象，该对象包含了一个isa指针的成员变量（第一个属性），isa指针则指向在堆里面存在的类对象， 在栈内存里创建了一个该类的指针p，p指针指向的是isa地址,isa指向Person.

图1所示，Class是一个指向objc_class（类）结构体的指针，而id是一个指向objc_object（对象）结构体的指针。objec_object（对象）中isa指针指向的类结构称为objec_class（该对象的类），其中存放着普通成员变量与对象方法 （“-”开头的方法）。objec_class（类）中isa指针指向的类结构称为metaclass（该类的元类），其中存放着static类型的成员变量与static类型的方法 （“+”开头的方法）。

类对象（class object）

• 类对象的实质由编译器创建的，即在编译时所谓的类，就是指类对象（官方文档中是这样说的： The class object is the compiled version of the class）。任何直接或间接继承了NSObject的类，它的实例对象(instance objec)中都有一个isa指针，指向它的类对象(class object)。这个类对象(class object)中存储了关于这个实例对象(instace object)所属的类的定义的一切：包括变量，方法，遵守的协议等等。因此，类对象能访问所有关于这个类的信息，利用这些信息可以产生一个新的实例，但是类对象不能访问任何实例对象的内容。当你调用一个 “类方法” 例如 [NSObject alloc],你事实上是发送了一个消息给他的类对象。
• 类对象和实例对象是有很大区别的，尽管类对象保留了一个类实例的原型，但它并不是实例本身。它没有自己的实例变量，也不能执行类的实例的方法（只有实例对象才可以执行实例方法）。另外实例（-号）方法在类对象中，类对象从父类那里继承类方法，就像实例从父类那里继承实例方法一样。
• 类对象是一个功能完整的对象，所以也能被动态识别（dynamically typed），接收消息，从其他类继承方法。特殊之处在于它们是由编译器创建的，缺少它们自己的数据结构(实例变量），只是在运行时产生实例的代理。

元类对象(metaclass object)

• 元类对象的实质:类对象是元类对象的一个实例！！元类描述了 一个类对象，就像类对象描述了普通对象一样。不同的是元类的方法列表是类方法的集合，由类对象的选择器来响应。当向一个类发送消息时，objc_msgSend会通过类对象的isa指针定位到元类，并检查元类的方法列表（包括父类）来决定调用哪个方法。元类代替了类对象描述了类方法，就像类对象代替了实例对象描述了实例化方法。
  很显然，元类也是对象，也应该是其他类的实例，实际上元类是根元类(root class’s metaclass)的实例,而根元类是其自身的实例，即根元类的isa指针指向自身。
  类的super_class指向其父类，而元类的super_class则指向父类的元类。元类的super class链与类的super class链平行，所以类方法的继承与实例方法的继承也是并行的。而根元类(root class’s metaclass)的super_class指向根类(root class)，这样，整个指针链就链接起来了！！

这里的，类对象是元类对象的一个实例，元类也是对象，也应该是其他类的实例

用官方的图标简单的标识就是如下：

Paste_Image.png

---

如有错误，希望一起探讨交流！