【iOS】—— 继承者链

【iOS】------ 继承者链

1.什么是元类

对象的isa指针指向类,类也是一种对象被称为类对象,其isa的指向是元类。

元类是系统给的,定义和编译是由编译器完成的。

每个类都有独一无二的元类,用来存储类方法。

可以通过下面的图来解释:

对象 --> 类 --> 元类 --> NSobject,NSObject指向自身。

2.根元类NSObject

从上图可以看出,最后的根元类是NSObject,这个NSObject与我们日开开发中所知道的NSObject是同一个吗?

我们来通过代码验证一下:

objectivec 复制代码
Class class1 = [LGstudent class];
Class class2 = [LGstudent alloc].class;
Class class3 = object_getClass([LGstudent alloc]);
NSLog(@"\n%p-\n%p-\n%p-\n", class1, class2, class3);			

从打印结果如下:
可以看出打印出来的地址是相同的,说明NSObject只有一份,即NSObject(根元类)在内存中永远只存在一份,由于类的信息在内存中永远只存在一份,所以类对象只有一份。

3. isa走位和继承关系图

根据上面的探索以及各种验证,对象、类、元类、根元类的关系如下图所示:

3.1 isa走位

  • 实例对象(Instance of Subclass)的isa指向类(class);
  • 类对象(Class)的isa指向元类(Meta Class);'
  • 元类(Meta class)的isa指向根元类(Root meta Class);
  • 根元类的isa指向自己本身,形成闭环,这里的根元类就是NSObject;

3.2 superClass走位

类之间的继承关系:

  • 类(class)的继承自父类(superClass);
  • 父类(superClass)继承自根类(RootClass),这里的根类是NSObject;
  • 根类继承自nil;

元类之间的继承关系:

  • 子类的元类(meta subclass)继承自父类的元类(meta superClass);
  • 父类的元类(meta superClass)继承自根元类(Root meta Class);
  • 根元类(Root meta Class)继承自根类(Root Class),这里的根类是NSObject;

【注意】实例对象之间没有继承关系,类之间有继承关系

4. class方法

class 方法是一种用于获取对象所属类的实例方法。它是NSObject类定义的方法,因此几乎所有的 Objective-C 对象都可以使用class方法。

使用 class 方法,我们可以获得以下信息:

  1. 类对象:class 方法返回一个指向对象所属类的指针,也称为类对象(class object)。类对象是一个表示类的数据结构,它包含了类的方法、属性以及其他类相关的信息。
  2. 运行时类型识别(Runtime Type Identification,RTTI):通过 class 方法,我们可以在运行时确定对象的实际类型。这对于处理多态情况下的对象非常有用,可以根据对象的实际类型来执行特定的操作。
  3. 继承关系:class 方法在继承关系中起着重要的作用。不论我们使用基类指针还是子类指针引用对象,在通过 class 方法获取对象的类时,都会返回对象所属的实际子类的类对象。这使得我们可以根据对象的类型来执行相应的操作,而不用关心具体的子类。
  4. 元类(Metaclass):类对象本身也是一个对象,它属于元类的实例。元类用于表示类对象的类信息,相当于类对象的类对象。通过 class 方法可以获取类对象的元类,从而可以进一步探索和操作类的信息。

4.1实例对象调用class方法

实例调用class方法返回对象所属的类对象,用于获取对象的类信息

通过下面的代码来展示一下:

objectivec 复制代码
LGstudent* lgstudent = [[LGstudent alloc] init];
Class objclass = [lgstudent class];
NSLog(@"Object class: %@", objclass);

运行结果:

使用实例调用 [lgstudent class] 获取对象的类。实际对象类型是LGstudent,因此返回的是 LGstudent类对象。

4.2类对象调用class方法

类调用 class 方法返回类的元类(metaclass),用于获取类的信息。

通过下面的代码来展示一下:

objectivec 复制代码
Class myclass = [student class];
Class objclass = object_getClass(myclass);
NSLog(@"\nObject class: %@", objclass);

运行结果:

使用类调用[student class]获student的类对象,并使用object_getClass函数获取类对象的元类。
类调用class方法返回的是类的元类,而不是类本身的类对象。

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