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iOS底层原理探索：逐步解密系统的奥秘（上）

IOS

iOS底层原理概述

iOS作为一款功能强大且广泛使用的移动操作系统，其内部架构错综复杂，涉及到操作系统原理、内存管理、多任务处理等各个方面。为了全面理解iOS底层原理，我们将在本系列文章中对以下关键概念进行详细分析：

  • isa指向关系
  • 类与元类的继承关系
  • 通过内存平移获取bits数据
  • 获取bits里面的methodlists
  • 获取bits里面的properties

这些概念是理解iOS底层原理的基础，掌握它们对于深入探索系统架构至关重要。

isa指向关系

在iOS系统中，每个对象都有一个名为isa的指针，指向该对象的类。isa指针指向的类称为该对象的类对象，它是该类所有实例的模板。类对象包含了该类所有属性和方法的信息，以及指向父类的指针。

通过isa指针，我们可以获取对象的类信息，并对对象进行类型检查和类型转换。例如，我们可以使用以下代码来检查一个对象是否是某个类的实例：

if ([object isKindOfClass:[MyClass class]]) {
    // object是MyClass类的实例
}

此外，我们还可以使用isa指针来对对象进行类型转换。例如，我们可以使用以下代码将一个MyClass类的实例转换为一个NSObject类的实例：

NSObject *object = (NSObject *)myClassObject;

类与元类的继承关系

在iOS系统中，类也是对象，因此类也有自己的类对象，称为元类。元类包含了该类本身的信息，包括类的属性、方法、以及指向父类的指针。

元类与类之间存在着继承关系。每个类的元类都是其父类的类对象。例如，MyClass类的元类是NSObject类的类对象。

元类在iOS系统中主要用于以下两个方面：

  • 类方法的实现
  • 内存管理

类方法是属于类本身的方法，而不是属于类的实例。类方法可以通过类名直接调用，例如：

[MyClass myClassMethod];

类方法的实现实际上是在元类中进行的。当我们调用一个类方法时，系统会先找到该类的元类，然后在元类中查找该方法的实现。

内存管理也是通过元类来实现的。当一个对象被创建时，系统会首先分配内存空间，然后调用该对象的元类的alloc方法来初始化对象。当一个对象被销毁时，系统会调用该对象的元类的dealloc方法来释放对象的内存空间。

结语

在本篇文章中，我们介绍了iOS底层原理探索系列文章的第一部分，包括isa指向关系和类与元类的继承关系。在下一篇文章中，我们将继续深入探讨iOS底层原理，介绍如何通过内存平移获取bits数据、methodlists和properties。