入门
在 Objective-C 中，objc_object 和 objc_class 是运行时系统的核心结构，用于表示对象和类。理解它们的结构和关系对于掌握 Objective-C 的运行时机制非常重要。
objc_object 结构
objc_object 结构代表一个 Objective-C 对象。每个 Objective-C 对象都有一个 isa 指针，指向它的类对象。
objc_object 结构示例
struct objc_object {Class isa; // isa 指针，指向类对象
};
isa：这是一个指向类对象的指针，通过它可以找到对象所属的类及其方法和其他元数据。
objc_class 结构
objc_class 结构代表一个类对象。类对象本质上也是对象，因此它也有一个 isa 指针，指向它的元类（meta-class）。此外，objc_class 结构还包含了有关类的其他信息，如方法列表、成员变量、协议等。
objc_class 结构示例
struct objc_class {Class isa; // isa 指针，指向元类对象Class super_class; // 指向父类对象const char *name; // 类的名称long version; // 类的版本信息long info; // 类的信息标志位long instance_size; // 实例的大小struct objc_ivar_list *ivars; // 成员变量列表struct objc_method_list **methodLists; // 方法列表数组struct objc_cache *cache; // 方法缓存struct objc_protocol_list *protocols; // 协议列表
};
objc_class 结构字段解释
isa：指向元类对象的指针。元类对象包含类方法和元类的元数据。super_class：指向父类对象的指针。实现继承链。name：类的名称。version：类的版本信息。info：类的信息标志位，包含一些布尔值标志。instance_size：实例的大小，表示分配对象内存时需要的大小。ivars：成员变量列表，指向类的成员变量列表。methodLists：方法列表数组，指向类的方法列表。cache：方法缓存，指向方法调用的缓存。protocols：协议列表，指向类实现的协议列表。
objc_class 和 objc_object 的关系
在 Objective-C 中，类本身也是对象。这意味着 objc_class 结构是 objc_object 结构的一个子类。每个类对象都有一个 isa 指针，指向其元类对象。元类对象也有一个 isa 指针，指向根元类对象。
类和元类关系图
+--------------------+ +--------------------+ +--------------------+
| 实例对象 | --> | 类对象 | --> | 元类对象 |
+--------------------+ +--------------------+ +--------------------+
| isa -> Class | | isa -> MetaClass | | isa -> RootMetaClass|
+--------------------+ +--------------------+ +--------------------+
| | | super_class | | super_class |
+--------------------+ +--------------------+ +--------------------+
- 实例对象 的
isa指针指向类对象。 - 类对象 的
isa指针指向元类对象。 - 元类对象 的
isa指针指向根元类对象。
具体示例
以下是一个具体示例，展示如何使用 objc_object 和 objc_class 结构：
#import <objc/runtime.h>
#import <Foundation/Foundation.h>@interface MyClass : NSObject
@end@implementation MyClass
@endint main(int argc, const char * argv[]) {@autoreleasepool {MyClass *obj = [[MyClass alloc] init];Class objClass = object_getClass(obj);Class objMetaClass = object_getClass(objClass);NSLog(@"Instance: %p", obj);NSLog(@"Class: %p", objClass);NSLog(@"MetaClass: %p", objMetaClass);NSLog(@"Instance isa: %p", *(uintptr_t *)obj);NSLog(@"Class isa: %p", *(uintptr_t *)objClass);NSLog(@"MetaClass isa: %p", *(uintptr_t *)objMetaClass);}return 0;
}
在这个示例中，我们使用 object_getClass 函数获取对象的类和元类，然后打印它们的内存地址和 isa 指针。输出结果显示了对象、类和元类之间的关系。
小结
objc_object：表示一个 Objective-C 对象，包含一个isa指针，指向类对象。objc_class：表示一个类对象，包含isa指针、父类指针、方法列表、成员变量等信息。- 类和元类：类对象也是对象，
isa指针指向元类对象，元类对象的isa指针指向根元类对象。
理解 objc_object 和 objc_class 的结构及其关系，有助于深入掌握 Objective-C 的运行时机制和面向对象编程模型。
拓展
objc_object 结构代表一个 Objective-C 对象，objc_class 结构代表一个类对象，那么什么结构代表元类对象 ？什么结构代表根元类对象 ？
在 Objective-C 中，类对象和元类对象实际上使用相同的结构体，即 objc_class 结构体。元类对象是特殊的类对象，用于存储类方法。当一个类对象调用类方法时，这个调用实际上是通过它的元类对象实现的。
类对象、元类对象和根元类对象
- 类对象：用于存储实例方法和实例变量。
- 元类对象：用于存储类方法。每个类对象都有一个对应的元类对象。
- 根元类对象：所有元类的终极元类，通常是
NSObject的元类。
objc_class 结构体
objc_class 结构体同时表示类对象和元类对象。以下是 objc_class 结构体的定义：
struct objc_class {Class isa; // 指向元类对象Class super_class; // 指向父类对象或父元类对象const char *name; // 类的名称long version; // 类的版本信息long info; // 类的信息标志位long instance_size; // 实例的大小struct objc_ivar_list *ivars; // 成员变量列表struct objc_method_list **methodLists; // 方法列表数组struct objc_cache *cache; // 方法缓存struct objc_protocol_list *protocols; // 协议列表
};
类对象和元类对象之间的关系
- 每个类对象都有一个
isa指针，指向其元类对象。 - 元类对象的
isa指针指向根元类对象。 - 根元类对象 (通常是 NSObject 的元类) 的
isa指针指向自己，这构成了一个循环，表示类对象体系的终点。
元类对象和根元类对象的关系图
+-------------------+ +-------------------+ +-------------------+
| 实例对象 | --> | 类对象 | --> | 元类对象 |
+-------------------+ +-------------------+ +-------------------+
| isa -> Class | | isa -> MetaClass | | isa -> RootMetaClass|
+-------------------+ +-------------------+ +-------------------+
| | | super_class | | super_class |
+-------------------+ +-------------------+ +-------------------+
具体的例子
假设我们有一个类 MyClass，它继承自 NSObject，我们可以构造以下关系：
@interface MyClass : NSObject
@end@implementation MyClass
@end
在内存中的关系可以表示为：
MyClass instance -> MyClass -> MyClass's MetaClass -> NSObject's MetaClass -> NSObject's MetaClass (itself)
代码示例
下面的代码展示了如何获取和打印类对象和元类对象的信息：
#import <objc/runtime.h>
#import <Foundation/Foundation.h>@interface MyClass : NSObject
@end@implementation MyClass
@endint main(int argc, const char * argv[]) {@autoreleasepool {MyClass *obj = [[MyClass alloc] init];Class objClass = object_getClass(obj); // 获取类对象Class objMetaClass = object_getClass(objClass); // 获取元类对象Class rootMetaClass = object_getClass(objMetaClass); // 获取根元类对象NSLog(@"Instance: %p", obj);NSLog(@"Class: %p", objClass);NSLog(@"MetaClass: %p", objMetaClass);NSLog(@"RootMetaClass: %p", rootMetaClass);NSLog(@"Instance isa: %p", *(uintptr_t *)obj);NSLog(@"Class isa: %p", *(uintptr_t *)objClass);NSLog(@"MetaClass isa: %p", *(uintptr_t *)objMetaClass);NSLog(@"RootMetaClass isa: %p", *(uintptr_t *)rootMetaClass);}return 0;
}
输出结果
运行上面的代码，输出结果可能如下：
Instance: 0x600003b7a0c0
Class: 0x10f512340
MetaClass: 0x10f512370
RootMetaClass: 0x10f512370
Instance isa: 0x10f512340
Class isa: 0x10f512370
MetaClass isa: 0x10f512370
RootMetaClass isa: 0x10f512370
在这个示例中，我们看到：
- 实例对象的
isa指针指向类对象。 - 类对象的
isa指针指向元类对象。 - 元类对象的
isa指针指向根元类对象。 - 根元类对象的
isa指针指向自己。
总结
objc_object：表示一个实例对象，包含一个isa指针，指向类对象。objc_class：表示一个类对象，包含isa指针、父类指针、方法列表等信息。类对象和元类对象使用相同的结构体。- 元类对象：也是
objc_class结构体，isa指针指向根元类对象。 - 根元类对象：
isa指针指向自己，终结了类对象体系的循环。
理解这些结构和关系对于掌握 Objective-C 运行时的动态特性和面向对象编程模型非常重要。
)
 : Input)
