【iOS】—— 继承者链

【iOS】—— 继承者链

• 1.什么是元类
• 2.根元类NSObject
• 3. isa走位和继承关系图
• • 3.1 isa走位
  • 3.2 superClass走位
  • 4. class方法
  • • 4.1实例对象调用class方法
    • 4.2类对象调用class方法

      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：

      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：

            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：

            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。