Objective-C中Runtime的结构

Objective-C isa 指针 与 runtime 机制 这篇文章中详述了OC中Runtime的结构，附下图，

每个 类 都有一对儿objc_class结构体：存储实例相关内容的结构体和存储类相关内容的结构体（meta），

方便起见姑且把前者称之为Oclass，后者称之为Mclass吧，Oclass中的isa指向Mclass

这里只是简单介绍下就不多做赘述，重点要说的是Instance of class的结构，也算是对那篇文章的一个补充，

那篇文章中介绍了OC中Runtime结构组成，但没有说明创建实例时的结构和实例变量存储在哪里，

如上图，创建一个实例时，只创建一个Instance（objc_object结构体），然后其中isa指针指向系统中唯一的一对儿objc_class，但是我们可以看到objc_object结构体中只有一个isa指针，那么它的实例变量存储在那里呢？下面会详细介绍

下面是源码中的objc_class该结构体：

struct objc_class {

Class isa  OBJC_ISA_AVAILABILITY;

Class super_class                                        OBJC2_UNAVAILABLE;

const char *name                                        OBJC2_UNAVAILABLE;

long version                                            OBJC2_UNAVAILABLE;

long info                                                OBJC2_UNAVAILABLE;

long instance_size                                      OBJC2_UNAVAILABLE;

struct objc_ivar_list *ivars                            OBJC2_UNAVAILABLE;

struct objc_method_list **methodLists                    OBJC2_UNAVAILABLE;

struct objc_cache *cache                                OBJC2_UNAVAILABLE;

struct objc_protocol_list *protocols                    OBJC2_UNAVAILABLE;

} OBJC2_UNAVAILABLE;

每alloc一个实例的时候，会生成一个objc_object结构体如下，其中isa指向Oclass，Object就是一个objc_object

struct objc_object {

Class isa  OBJC_ISA_AVAILABILITY;

};

所有的实例方法地址都存储在Oclass的methodLists中，类方法地址在Mclass的methodLists中，调用实例内容就是在Oclass中寻径，调用类内容则在Mclass中寻径。

现在要说最关键的了：实例所拥有的变量存储在哪里呢？（这个问题官档没细说，其它介绍Runtime的文章也没提）

因为每个类在运行时只存在唯一一对儿Oclass和Mclass，可以看到objc_class中有个ivars，好像是存这里，但是实例变量是每个实例自有的啊！难道所有的objc_object的的实例变量都存在系统当中唯一的Oclass中吗？这是不合理的，讲道理的话实例变量应该存在objc_object当中才对，但是objc_object中只有一个isa指针，并没有地方去存变量。

源码里可以发现，ivars中存的是一个叫偏移量的东西，这个偏移量记载了实例变量存储的位置相对于objc_object的偏移量。所以获取实例变量的过程就是，先通过objc_object的isa指针找到Oclass，然后获取ivars中该实例变量存储位置相对于objc_object存储地址的偏移量，然后沿着objc_object的地址偏移个位置找到该实例。

这样的结构就解决了唯一一对儿objc-class对应无数个objc-object的问题。

但同样带了的缺陷就是开创一个objc-object时，就要对它在内存中的布局安排好，为它后面的实例变量预留空间，如果这个实例的某些变量压根儿没用到，即使不被赋值，它依旧占用着空间。（不知道apple有没有对这个做一些类似内存映射的技巧优化解决这个问题）。