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iOS界比较流行的一句话：万物皆对象！为什么会有这么一个说法呢？难道类（class）也是对象（object）？对象其本质又是什么？这些问题在实际开发中或许遇不到，但当真的涉及到底层的开发，就要面对这些问题。想要透析对象的本质，就要了解运行时（runtime），苹果已经将 Object-C runtime 代码开源了，从： 浏览源代码。
1、类与对象的结构
首先在/usr/include/objc/objc.h文件中查看类（class）和对象（object）的定义：
/// An opaque type that represents an Objective-C class.typedef struct objc_class *Class;/// Represents an instance of a class.struct objc_object { Class _Nonnull isa OBJC_ISA_AVAILABILITY;};/// A pointer to an instance of a class.typedef struct objc_object *id; 由上面的源代码定义可以看出：
1、 Class （类）本质是 objc_class 结构类型的指针；
objc_object （对象或类的实例）是包含一个Class类型的isa成员的结构体，isa是一个 objc_class 结构类型的指针，并指向对象的真实类型； 3、 id （任意对象） 本质是 objc_object 结构类型的指针，所以可以表示任意对象。 objc_object的结构我们知道了，那么objc_class的结构是怎样的？在runtime.h 文件中查看：
struct objc_class { Class _Nonnull isa OBJC_ISA_AVAILABILITY;#if !__OBJC2__ Class _Nullable super_class OBJC2_UNAVAILABLE; const char * _Nonnull name OBJC2_UNAVAILABLE; long version OBJC2_UNAVAILABLE; long info OBJC2_UNAVAILABLE; long instance_size OBJC2_UNAVAILABLE; struct objc_ivar_list * _Nullable ivars OBJC2_UNAVAILABLE; struct objc_method_list * _Nullable * _Nullable methodLists OBJC2_UNAVAILABLE; struct objc_cache * _Nonnull cache OBJC2_UNAVAILABLE; struct objc_protocol_list * _Nullable protocols OBJC2_UNAVAILABLE;#endif} OBJC2_UNAVAILABLE;/* Use `Class` instead of `struct objc_class *` */ 由上面源代码分析 objc_class 的各个成员：
isa：是一个 objc_class 结构类型的指针。isa指针指向一个类（元类），这个和objc_object的定义相似，既然有一个isa指针指向别的类，那么就可以把objc_class看成一个对象。引申为：任何以指向objc_class结构的指针（isa）开头的结构都可以视为objc_object！ 类对象（class object）与实例对象（instance object）有什么区别？ObjC还对类对象与实例对象中的 isa 所指向的类结构作了不同的命名：类对象中的 isa 指向类结构被称作 metaClass（元类），metaClass 存储类的static类成员变量与static类成员方法（+开头的方法）；实例对象中的 isa 指向类结构称作 class（普通的），class 结构存储类的普通成员变量与普通成员方法（-开头的方法）。
super_class：指向该类的父类，如果该类已经是最顶层的根类（如 NSObject ），那么 super_class 就为 NULL。
子类，父类，根类（这些都是普通 class）以及其对应的 metaClass 的 isa 与 super_class 之间关系，如下图：
Class 与 metaClass 的区别：
class 是 instance object 的类类型。当我们向实例对象发送消息（实例方法）时，我们在该实例对象的 class 结构的 cache或methodLists 中去查找响应的函数，如果没找到匹配的响应函数则在该 class 的父类中的 cache或methodLists 去查找（查找链为上图的中间那一排）。
如下面的代码中，向str 实例对象发送 lowercaseString 消息，会在 NSString 类结构的 cache或methodList 中去查找 lowercaseString 的响应函数。NSString *str;[str lowercaseString];
metaClass 是 class object 的类类型。当我们向类对象发送消息（类方法）时，我们在该类对象的 metaclass 结构的 cache或methodLists 中去查找响应的函数，如果没有找到匹配的响应函数则在该 metaClass 的父类中的 cache或methodLists 去查找（查找链为上图的最右边那一排）。
如下面的代码中，向 NSString 类对象发送 stringWithString 消息，会在 NSString 的 metaClass 类结构的 cache或methodLists 中去查找 stringWithString 的响应函数。[NSString stringWithString:@"string"];
运行时动态添加类源代码：
// Creates a new class and metaclass.Class _Nullableobjc_allocateClassPair(Class _Nullable superclass, const char * _Nonnull name, size_t extraBytes)
有上面源代码也可以看出，在运行期动态添加类时，会生成一个新的 class 和 metaclass。
name：一个 C 字符串，指示类的名称。我们可以在运行期，通过这个名称查找到该类以及该类的 metaClass
Class _Nullableobjc_getClass(const char * _Nonnull name)OBJC_EXPORT Class _Nullableobjc_getMetaClass(const char * _Nonnull name)
version：类的版本信息，默认初始化为 0。我们可以在运行期对其进行修改:
OBJC_EXPORT intclass_getVersion(Class _Nullable cls)OBJC_EXPORT voidclass_setVersion(Class _Nullable cls, int version)
info：供运行期使用的一些位标识。有如下一些位掩码：
instance_size：该类的实例变量大小（包括从父类继承下来的实例变量）；
ivars：指向 objc_ivar_list 的指针，存储每个实例变量的内存地址，如果该类没有任何实例变量则为 NULL；
methodLists：与 info 的一些标志位有关，CLS_METHOD_ARRAY 标识位决定其指向的东西（是指向单个 objc_method_list还是一个 objc_method_list 指针数组），如果 info 设置了 CLS_CLASS 则 objc_method_list 存储实例方法，如果设置的是 CLS_META 则存储类方法；
cache：指向 objc_cache 的指针，用来缓存最近使用的方法，以提高效率；
protocols：指向 objc_protocol_list 的指针，存储该类声明要遵守的正式协议。
总结：
类的的本质是 objc_class 结构类型的指针；对象定义上是一个结构体，其本质是一个objc_class 结构类型的指针（isa）；任何以objc_class 结构的指针开头的结构都可以看成一个对象，即类也可以看作是一个对象；对象分为类对象和实例对象，类对象中的isa指针指向metaClass，metaClass 存储类成员变量与类成员方法；实例对象中的isa指针指向该实例对象的类型，存储类的普通成员变量与普通成员方法。
参考：
1、
2、 3、转载地址：http://ngivi.baihongyu.com/