更复杂的继承关系
在64bit环境下， 下面代码的输出内容？
/* Person */ @interface Person: NSObject { int _age; } @end @implementation Person @end /* Student */ @interface Student: Person { int _no; } @end @implementation Student @end int main(int argc, const char * argv[]) { @autoreleasepool { NSLog(@"%zd %zd", class_getInstanceSize([Person class]), class_getInstanceSize([Student class]) ); } return 0; }
我们依据上面的分析与发现，类对象实质上是以结构体的形式存储在内存中，画出真正的内存图例
我们发现只要是继承自NSObject的对象，那么底层结构体内一定有一个isa指针。
那么他们所占的内存空间是多少呢？单纯的将指针和成员变量所占的内存相加即可吗？上述代码实际打印的内容是16 16，也就是说，person对象和student对象所占用的内存空间都为16个字节。
其实实际上person对象确实只使用了12个字节。但是因为内存对齐的原因。使person对象也占用16个字节。
我们可以总结内存对齐为两个原则：
- 原则 1. 前面的地址必须是后面的地址正数倍,不是就补齐。
- 原则 2. 整个Struct的地址必须是最大字节的整数倍。
通过上述内存对齐的原则我们来看，person对象的第一个地址要存放isa指针需要8个字节，第二个地址要存放_age成员变量需要4个字节，根据原则一，8是4的整数倍，符合原则一，不需要补齐。然后检查原则2，目前person对象共占据12个字节的内存，不是最大字节数8个字节的整数倍，所以需要补齐4个字节，因此person对象就占用16个字节空间。
而对于student对象，我们知道student对象中，包含person对象的结构体实现，和一个int类型的_no成员变量，同样isa指针8个字节，_age成员变量4个字节，_no成员变量4个字节，刚好满足原则1和原则2，所以student对象占据的内存空间也是16个字节。
OC的类信息存放在哪里
OC对象主要可以分为三种
- instance对象（实例对象）
- class对象（类对象）
- meta-class对象（元类对象）
instance对象就是通过类alloc出来的对象，每次调用alloc都会产生新的instance对象
NSObjcet *object1 = [[NSObjcet alloc] init]; NSObjcet *object2 = [[NSObjcet alloc] init];
object1和object2都是NSObject的instace对象（实例对象），但他们是不同的两个对象，并且分别占据着两块不同的内存。 instance对象在内存中存储的信息包括
- isa指针
- 其他成员变量
衍生问题：在上图实例对象中根本没有看到方法，那么实例对象的方法的代码放在什么地方呢？那么类的方法的信息，协议的信息，属性的信息都存放在什么地方呢？
class对象
我们通过class方法或runtime方法得到一个class对象。class对象也就是类对象
Class objectClass1 = [object1 class]; Class objectClass2 = [object2 class]; Class objectClass3 = [NSObject class]; // runtime Class objectClass4 = object_getClass(object1); Class objectClass5 = object_getClass(object2); NSLog(@"%p %p %p %p %p", objectClass1, objectClass2, objectClass3, objectClass4, objectClass5);
每一个类在内存中有且只有一个class对象
可以通过打印内存地址证明，class对象在内存中存储的信息主要包括
- 1.isa指针
- 2.superclass指针
- 3.类的属性信息（@property），类的成员变量信息（ivar）
- 4.类的对象方法信息（instance method），类的协议信息（protocol）
成员变量的值时存储在实例对象中的，因为只有当我们创建实例对象的时候才为成员变赋值。但是成员变量叫什么名字，是什么类型，只需要有一份就可以了。
类方法放在那里？ 元类对象 meta-class
//runtime中传入类对象此时得到的就是元类对象 Class objectMetaClass = object_getClass([NSObject class]); // 而调用类对象的class方法时得到还是类对象，无论调用多少次都是类对象 Class cls = [[NSObject class] class]; Class objectClass3 = [NSObject class]; class_isMetaClass(objectMetaClass) // 判断该对象是否为元类对象 NSLog(@"%p %p %p", objectMetaClass, objectClass3, cls); // 后面两个地址相同，说明多次调用class得到的还是类对象
每个类在内存中有且只有一个meta-class对象。 meta-class对象和class对象的内存结构是一样的，但是用途不一样，在内存中存储的信息主要包括
- 1.isa指针
- 2.superclass指针
- 3.类的类方法的信息（class method）
meta-class对象和class对象的内存结构是一样的，所以meta-class中也有类的属性信息，类的对象方法信息等成员变量，但是其中的值可能是空的。
对象的isa指针指向哪里?
1.当对象调用实例方法的时候，我们上面讲到，实例方法信息是存储在class类对象中的，那么要想找到实例方法，就必须找到class类对象，那么此时isa的作用就来了。
[stu studentMethod];
instance的isa指向class，当调用对象方法时，通过instance的isa找到class，最后找到对象方法的实现进行调用。
2.当类对象调用类方法的时候，同上，类方法是存储在meta-class元类对象中的。那么要找到类方法，就需要找到meta-class元类对象，而class类对象的isa指针就指向元类对象
[Student studentClassMethod];
class 的 isa 指向 meta-class 当调用类方法时，通过 class 的 isa 找到 meta-class，最后找到类方法的实现进行调用
3.当对象调用其父类对象方法的时候，又是怎么找到父类对象方法的呢？，此时就需要使用到class类对象superclass指针。
[stu personMethod]; [stu init];
当Student的instance对象要调用Person的对象方法时，会先通过isa找到Student的class，然后通过superclass找到Person的class，最后找到对象方法的实现进行调用，同样如果Person发现自己没有响应的对象方法，又会通过Person的superclass指针找到NSObject的class对象，去寻找响应的方法
当类对象调用父类的类方法时，就需要先通过isa指针找到meta-class，然后通过superclass去寻找响应的方法
[Student personClassMethod]; [Student load];
当Student的class要调用Person的类方法时，会先通过isa找到Student的meta-class，然后通过superclass找到Person的meta-class，最后找到类方法的实现进行调用
最后又是这张静定的isa指向图，经过上面的分析我们在来看这张图，就显得清晰明了很多。
对isa、superclass总结
- 1.instance的isa指向class
- 2.class的isa指向meta-class
- 3.meta-class的isa指向基类的meta-class，基类的isa指向自己
- 4.class的superclass指向父类的class，如果没有父类，superclass指针为nil
- 5.meta-class的superclass指向父类的meta-class，基类的meta-class的superclass指向基类的class
- 6.instance调用对象方法的轨迹，isa找到class，方法不存在，就通过superclass找父类
- 7.class调用类方法的轨迹，isa找meta-class，方法不存在，就通过superclass找父类
