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OC追根溯源之Class

简介: 前两天碰到一面试题: //分辨下面res的是非 BOOL res1 = [[NSObject class] isKindOfClass:[NSObject class]]; BOOL res2 = [[NSObject class] isMemberO...
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前两天碰到一面试题:

//分辨下面res的是非
BOOL res1 = [[NSObject class] isKindOfClass:[NSObject class]];
BOOL res2 = [[NSObject class] isMemberOfClass:[NSObject class]];
BOOL res3 = [[Sark class] isKindOfClass:[Sark class]];
BOOL res4 = [[Sark class] isMemberOfClass:[Sark class]];

在这之前,我们先了解一下相关的定义:

Class

objc.hClass是这么定义的:

/// An opaque type that represents an Objective-C class.
typedef struct objc_class *Class;

objc_class又是啥呢?在runtime.h中能看见:

struct objc_class {
    Class isa  OBJC_ISA_AVAILABILITY;

#if !__OBJC2__
    Class super_class                                        OBJC2_UNAVAILABLE;
    const char *name                                         OBJC2_UNAVAILABLE;
    long version                                             OBJC2_UNAVAILABLE;
    long info                                                OBJC2_UNAVAILABLE;
    long instance_size                                       OBJC2_UNAVAILABLE;
    struct objc_ivar_list *ivars                             OBJC2_UNAVAILABLE;
    struct objc_method_list **methodLists                    OBJC2_UNAVAILABLE;
    struct objc_cache *cache                                 OBJC2_UNAVAILABLE;
    struct objc_protocol_list *protocols                     OBJC2_UNAVAILABLE;
#endif

} OBJC2_UNAVAILABLE;

MetaClass

上面能看到Class中有个isa参数,它是指向Class元类(MetaClass)的指针。

注意到isa也是一个Class的结构体,也就是说MetaClass其本质也是一个Class

我们可以把Meta Class理解为 一个Class对象的Class。简单的说:

  • 当我们发送一个消息给一个NSObject对象时,这条消息会在对象的类的方法列表里查找
  • 当我们发送一个消息给一个类时,这条消息会在类的Meta Class的方法列表里查找

之后就有了下面的这张图:

img_d0f45344d99d848fdc4d817ae6ecd1c8.jpe
ocClass.jpg

能看到:

  • 每个Class都有一个isa指针指向一个唯一的MetaClass
  • 每一个MetaClassisa指针都指向最上层的MetaClass(图中的NSObjectMetaClass
  • 最上层的MetaClassisa指针指向自己,形成一个回路
  • 每一个MetaClasssuper class指针指向它原本ClassSuper ClassMetaClass
  • 最上层的MetaClassSuper Class指向NSObject Class本身
  • 最上层的NSObject Classsuper class指向 nil

接下来我们看看objc源码中(源码可到这里下载),在文件Object.mm内,上面相关方法的定义:

+ (Class)class {  
    return self;  
}
- (BOOL)isKindOf:aClass
{
    Class cls;
    for (cls = isa; cls; cls = cls->superclass)
        if (cls == (Class)aClass)
            return YES;
    return NO;
}
- (BOOL)isMemberOf:aClass
{
    return isa == (Class)aClass;
}

那么,BOOL res1 = [[NSObject class] isKindOfClass:[NSObject class]];就可以这样对应起来理解了:

[NSObject class]拿到的是self,类方法的return self,即上图紫色的NSObject(Class)

根据上面- (BOOL)isKindOf:aClass的实现,for循环首先拿到的cls = isa,也就是clsNSObject(Class)MetaClass。显然这时候cls == (Class)aClass不成立。

随后,cls = cls->superclass,即cls变成了NSObject(Class)MetaClasssuperclass,根据图示可以,superclass指向的是NSObject(Class),至此cls == (Class)aClass成立,返回YES

同样的道理,分析BOOL res3 = [[Sark class] isKindOfClass:[Sark class]];:

[Sark class]拿到的是Sark(Class),而- (BOOL)isKindOf:aClasscls拿到的值依次是Sark Meta Class->NSObject Meta Class->NSObject Class -> nil,没有相等的,return NO

剩下两个,根据- (BOOL)isMemberOf:aClass的实现,很容易得出结论会return NO

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