探究Objective-C的类结构：底层窥探（五）

2023-10-18 21:26:24

引言

在Objective-C编程中，类是程序的基本构建块。理解类的底层结构对于深入了解Objective-C的运行机制至关重要。本文将带领您踏上探索Objective-C类结构的旅程，从isa指针开始，逐步深入了解元类和objc_class结构，并借助lldb工具进行底层分析，为您揭开Objective-C类机制的奥秘。

isa指针：类的身份标识

每个Objective-C对象都包含一个名为isa的指针，它指向该对象的类。isa指针是Objective-C对象的核心，它决定了对象的类型和行为。我们可以使用lldb命令p (id)object->isa来打印对象的isa指针：

(lldb) p (id)object->isa
(objc_class *) $2 = 0x00007fd2060d4f90 Person

从输出中，我们可以看到对象object的isa指针指向Person类，表明该对象是一个Person类型的实例。

元类：类的类

每个类本身也是一个对象，它有一个自己的类，称为元类。元类管理类本身的信息，例如类的属性、方法和父类。元类的isa指针指向根元类，它是所有类的祖先。

我们可以使用lldb命令p (id)class->isa来打印类的isa指针：

(lldb) p (id)Person->isa
(objc_class *) $3 = 0x00007fd2060d48f0 Metaclass of Person

从输出中，我们可以看到Person类的isa指针指向Person的元类，表明Person类是一个Metaclass of Person类型的实例。

objc_class结构：类的内部结构

objc_class结构是Objective-C类底层的核心数据结构。它包含了类的所有必要信息，包括类的名称、父类、属性、方法和元类。

我们可以使用lldb命令po (objc_class *)object->isa来打印对象的isa指针指向的objc_class结构：

(lldb) po (objc_class *)object->isa
isa = 0x00007fd2060d4f90 "Person" {
  superclass = 0x00007fd2060d4620 "NSObject" {
    superclass = 0x0000000106866d30 {
      ro = 0x0, isMeta = YES, meta = 0x0
    }
    ...
  }
  info = {
    instanceSize = 24,
    ivars = (
      {
        name = "_name",
        type = @\"NSString\",
        alignment = 8
      },
      ...
    )
  }
  methods = (
    {
      name = "name",
      imp = 0x00000001068017f6,
      ...
    },
    ...
  )
  properties = (
    {
      name = "name",
      attributes = {
        N = name,
        & = copy
      },
      ...
    },
    ...
  )
}