iOS ------ 类 父类 元类的总结

一，类的定义

类在OC中其实是指向objc_class的结构体指针，结构体构造我

typedef struct objc_class *Class;  
struct objc_class {  
    Class isa;  
    Class super_class;  
    const char *name;  
    long version;  
    long info;  
    long instance_size;  
    struct objc_ivar_list *ivars;  
    struct objc_method_list **methodLists;  
    struct objc_cache *cache;  
    struct objc_protocol_list *protocols;  
}; 

OC中的对象全部继承objc_object结构体

struct objc_object {
    Class _Nonnull isa __attribute__((deprecated));
};

在OC中，对象的类是isa指针决定的，即isa指针指向对象所属的类。类的isa指针指向类它所属的元类。

二，元类的定义

先了解一下消息转发机制：

OC对象在发生消息时，运行时库会寻找对象isa指针找到随想所属的类。这个类包含了能应用于这个类所有的实例方法以及指向父类的指针，以便找到父类的实例方法。运行时库会坚持这个类和其父类的方法列表，遭到于消息对应的方法。编译器会将消息转化为消息函数objc_msgSend进行调用。

有时我们对象的类方法，会出现对类发生消息的情况：

NSString *testString = [NSString stringWithFormat:@"%d",3];

从此处我们可以类比出：OC的类也是一个对象。一个对象就有它所属的类，同样我们从上面知道每个类也有一个isa指针，也是指向他所属的类。那么类所属的类时什么？就是要将的元类（MetaClass),元类就是类的所属类。

meta_class对象 每个类在内存中有且只有一个meta-class对象。在内存中存储的信息主要包括

• isa指针
• superclass指针
• 类的类方法的信息（class method）

三，类 父类 元类的总结

第一列表示的是初始化对象（obj_object)，这个对象里面有一个isa指针指向它所属的类，也就是图中的第二列;obj_class结构体里面存放的isa指针即指向了它的元类，也就是第三列;第三列的所有元类的isa指针都指向了上帝类NSObject的元类（meta)。从图上上帝类NSObject的元类的isa指针最后又指向了NSObject这个类本身，所以构成了一个回路。

元类和类一样它们之间也有继承的关系，它们中都有superclass指针指向它们所属的父类。所有类最终指向类基类NSOobject，所以的元类最终指向了NSObject的元类。基类NSOobject的superclass指针指向了nil，而NSObject的元类superclass指针最终却指向了NSObject本身。

四，为什么需要类对象和元类对象？

我们知道。我们创建的类，有很多的属性，协议和方法。方法有分为实例方法和类方法。而这些方法的实现都是统一的，在调的过程中，只是参数的值不同，所以这些方法存一份就够了，没必要每个对象都存一份。所以就有了类对象和元类对象。

假定Person类有一个实例方法叫-(void)instanceFunction，有个类方法+(void)classFunction。我们在调用的时候是这么调用的：

- (void)callFunctions{
    [person instanceFunction];     //使用实例对象来调用实例方法
    [Person classFunction];        //使用类名（其实就是类对象）调用类方法
}

可以看出方法的调用者不同。而这个不同就是类对象和元类对象，isa指针来实现的。类对象中存储了类的属性，协议和实例方法。元类对象中存储类了这个类的类方法。在方法调用时，实例方法通过实例对象的isa找到这个类的对象，然后在类对象中查找这个方法。类对象通过类对象的isa找到这个类的元类对象，在元类对象中查找这个方法。