编程进阶之Class的本质探索

2023-11-25 05:35:43

Class：OC编程中的类与元类

在OC编程中，Class 是一个至关重要的概念，它同时代表着类对象 和元类对象 。它们在内存中都是指向objc_class 结构体的指针，本文将深入探讨Class的本质，揭示其内部结构和工作原理。

Class的底层结构

Class对象实际上是一个指向objc_class结构体的指针。objc_class结构体包含了关于类或元类的大量信息，如类名、父类、实例变量列表、方法列表等。

struct objc_class {
    Class isa;
    Class superclass;
    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;
};

Class的内存结构

Class对象在内存中以结构体的方式存储，它包含了多个字段，每个字段都有其特定的含义和作用。

isa指针： 指向该类的元类，元类也是一个Class对象，它管理着该类及其实例。
superclass指针： 指向该类的父类，父类也是一个Class对象，子类可以继承父类的属性和方法。
name： 该类的名称，是一个以'\0'结尾的C字符串。
version： 该类的版本号，用于标识该类的不同版本。
info： 该类的信息标志，用于标识该类的某些特性，如是否为抽象类等。
instance_size： 该类实例的大小，即实例变量在内存中占用的字节数。
ivars： 该类的实例变量列表，包含了该类实例变量的名称、类型和偏移量等信息。
methodLists： 该类的类方法和实例方法的列表，包含了这些方法的名称、类型、实现等信息。
cache： 该类的缓存，用于存储一些常用的信息，如类名、父类、实例变量列表等。
protocols： 该类遵循的协议列表，包含了这些协议的名称和版本号等信息。

Class的创建

Class对象可以通过objc_allocateClassPair() 函数创建，该函数接收两个参数：父类和类名。

Class objc_allocateClassPair(Class superclass, const char *name, long extraBytes);

其中，superclass 参数指定该类的父类，name 参数指定该类的名称，extraBytes 参数指定该类需要分配的额外内存空间。

创建的Class对象是一个未完成的类对象，它还需要通过objc_registerClassPair() 函数注册到运行时系统中。

void objc_registerClassPair(Class cls);

注册完成之后，该类对象就可以被使用。

Class的使用

Class对象可以用来创建该类的实例，也可以用来获取该类的元类。

id objc_alloc(Class cls);
Class objc_getMetaClass(Class cls);

其中，objc_alloc() 函数用于创建该类的实例，objc_getMetaClass() 函数用于获取该类的元类。

总结

Class对象是一个指向objc_class结构体的指针，它包含了关于类或元类的大量信息。Class对象可以通过objc_allocateClassPair()函数创建，并通过objc_registerClassPair()函数注册到运行时系统中。Class对象可以用来创建该类的实例，也可以用来获取该类的元类。