Objective-C Class and Object

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Objective-C是一门面向对象的编程语言，既然是面向对象，那我们就有必要对它的对象作进一步的理解，而且它的很多特性与这也大有关系。

1.Class

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

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;

2.Object

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/// Represents an instance of a class.
struct objc_object {
  Class isa  OBJC_ISA_AVAILABILITY;
};

从头文件的定义可以看出,对象的内存布局以一个Class 类型的isa指针开始,而类的内存布局也是以一个Class类型的isa指针开始，所以类也是对象，这样就满足了面向对象编程语言中所有的东西都是对象。

对象是对象，类也是对象。很容易混淆是吧，所以OC重用了一个术语来区分它们:类对象（Class Object）;实例对象（Instance Object）。实例对象的isa指针指向的类叫Class,类对象的isa指针指向的类叫meta-class。meta-class的isa指针指向根类meta-class,根类meta-class的isa指针指向自己。让我们看张图：

那么类对象是怎么创建的呢？经过查找，得到的结论是编译器创建的，编译时所谓的类是指类对象（官方文档： The class object is the compiled version of the class.）。

3.category

因为对象在内存中的排布可以看成一个结构体，该结构体的大小并不能动态变化。所以无法在运行时动态给对象增加成员变量。 相对的，对象的方法定义都保存在类的可变区域中。Objective-C 2.0并未在头文件中将实现暴露出来，但在Objective-C 1.0中，我们可以看到方法的定义列表是一个名为 methodLists的指针的指针。通过修改该指针指向的指针的值，就可以实现动态地为某一个类增加成员方法。这也是Category实现的原理。同时也说明了为什么Category只可为对象增加成员方法，却不能增加成员变量。

4.方法混写

因为对象的方法可以改变，因此我们就有了方法混写的技术。

5.isa混写

除了对象的方法可以动态修改，因为isa本身也只是一个指针，所以我们也可以在运行时动态地修改isa指针的值，达到替换对象整个行为的目的。

典型示例：KVO。

6.参考资料

1.iOS 6 Programming Pushing the Limits, Rob Napier, Mugunth Kumar
2.深入浅出Cocoa之类与对象
3.深入浅出Cocoa 之动态创建类
4.Objective-C对象模型及应用
5.Objective-C对象之类对象和元类对象（一）
6.Objcclass