【iOS】類的本質與isa指標

• 類本身也是一個物件，是class型別的物件.

效果圖1

效果圖2

objc_class結構體的定義:

假設我們建立一個Person類：

建立p物件：Person * p = [Person new] ;

在建立一個物件p之前，在堆記憶體中就先存在了一個該類(Person)的型別物件（類物件），類物件在編繹時系統會為我們自動建立。
建立一個物件之後，在堆記憶體中會建立了一個p物件，該物件包含了一個isa指標的成員變數（第一個屬性），isa指標則指向在堆裡面存在的類物件， 在棧記憶體裡建立了一個該類的指標p，p指標指向的是isa地址,isa指向Person.

圖1所示，Class是一個指向objc_class（類）結構體的指標，而id是一個指向objc_object（物件）結構體的指標。objec_object（物件）中isa指標指向的類結構稱為objec_class（該物件的類），其中存放著普通成員變數與物件方法 （“-”開頭的方法）。objec_class（類）中isa指標指向的類結構稱為metaclass（該類的元類），其中存放著static型別的成員變數與static型別的方法 （“+”開頭的方法）。

類物件（class object）

• 類物件的實質由編譯器建立的，即在編譯時所謂的類，就是指類物件（官方文件中是這樣說的： The class object is the compiled version of the class）。任何直接或間接繼承了NSObject的類，它的例項物件(instance objec)中都有一個isa指標，指向它的類物件(class object)。這個類物件(class object)中儲存了關於這個例項物件(instace object)所屬的類的定義的一切：包括變數，方法，遵守的協議等等。因此，類物件能訪問所有關於這個類的資訊，利用這些資訊可以產生一個新的例項，但是類物件不能訪問任何例項物件的內容。當你呼叫一個 “類方法” 例如 [NSObject alloc],你事實上是傳送了一個訊息給他的類物件。
• 類物件和例項物件是有很大區別的，儘管類物件保留了一個類例項的原型，但它並不是例項本身。它沒有自己的例項變數，也不能執行類的例項的方法（只有例項物件才可以執行例項方法）。另外例項（-號）方法在類物件中，類物件從父類那裡繼承類方法，就像例項從父類那裡繼承例項方法一樣。
• 類物件是一個功能完整的物件，所以也能被動態識別（dynamically typed），接收訊息，從其他類繼承方法。特殊之處在於它們是由編譯器建立的，缺少它們自己的資料結構(例項變數），只是在執行時產生例項的代理。

元類物件(metaclass object)

• 元類物件的實質:類物件是元類物件的一個例項！！元類描述了 一個類物件，就像類物件描述了普通物件一樣。不同的是元類的方法列表是類方法的集合，由類物件的選擇器來響應。當向一個類傳送訊息時，objc_msgSend會通過類物件的isa指標定位到元類，並檢查元類的方法列表（包括父類）來決定呼叫哪個方法。元類代替了類物件描述了類方法，就像類物件代替了例項物件描述了例項化方法。
  很顯然，元類也是物件，也應該是其他類的例項，實際上元類是根元類(root class’s metaclass)的例項,而根元類是其自身的例項，即根元類的isa指標指向自身。
  類的super_class指向其父類，而元類的super_class則指向父類的元類。元類的super class鏈與類的super class鏈平行，所以類方法的繼承與例項方法的繼承也是並行的。而根元類(root class’s metaclass)的super_class指向根類(root class)，這樣，整個指標鏈就連結起來了！！

這裡的，類物件是元類物件的一個例項，元類也是物件，也應該是其他類的例項

用官方的圖示簡單的標識就是如下：

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