iOS 類的數據結構

數據結構

Class 就是結構體 objc_class

內部結構以下，須要注意的是objc_class繼承自objc_object，那麼裏面就應該有一個isa。

參數名	類型	做用
isa	Class	isa指針，指向元類
superclass	Class	父類
chache	cache_t	方法緩存，大小由內部成員決定
bits	class_data_bits_t	存儲了一些數據
data	class_rw_t	獲取bits裏存儲的data

一、isa

具體請看 isa詳解

二、superclass

看變量名就知道這是父類對象，不須要過多解釋

三、cache 方法緩存

cache顧名思義是緩存

參數名	類型	大小	做用
_buckets	數組	8字節	存儲一個個結構體bucket_t
_mask	mask_t，實際就是uint32_t	4字節	掩碼
_occupied	mask_t，實際就是uint32_t	4字節	已緩存的數量

接下來看bucket_t是什麼，bucket_t有2個成員變量_imp和key，這不用多說確定是方法和關鍵值。那麼咱們就能夠猜測，是否是能根據key獲取到對應的IMP，進行方法調用？至此也肯定了cache裏緩存的是方法。

四、bits 和 data

能夠看到bits是一個64位的數據段，那麼裏面存了什麼數據呢?

在bits下面緊接了一個data的聲明，返回的正是bits裏面的數據。可是類型是class_rw_t？

4-1 class_rw_t 結構

methods方法、properties屬性、protocols協議，都是咱們日常在聲明類的時候能看到的，感受至關熟悉。可是裏面還有一個class_ro_t類型的成員變量ro引發了個人注意

4-2 class_ro_t 結構

ro裏也有方法、屬性、協議，還有實例變量，這是爲何呢？

4-3 探索 class_rw_t

LGPerson以下

執行代碼打印獲取到LGPerson類的結構，能夠直接看到isa和superClass。可是怎麼獲取class_rw_t和class_ro_t 呢？

經過isa地址向右偏移32位能夠獲取到bits

輸出methods，看到數量爲4，存儲了咱們聲明的sayHello方法以及nickName的setter、getter方法，可是並無看到sayHappy方法？

輸出properties能夠看到咱們聲明的nickName屬性，符合咱們的預期

輸出protrols，裏面是空的，也符合預期

至此，對比LGPerson文件咱們尚未看到sayHappy方法和成員變量hobby，猜想它們又被存儲在哪裏呢？來輸出ro看看

輸出baseMethodList能夠看到裏面的內容和rw的methods是同樣的，沒有sayHappy方法

輸出baseProperties，很惋惜依舊沒有找到hobby

輸出ivars，能夠看到count爲2，單獨輸出之後咱們能夠看到hobby和_nickName都在其中

4-四、類方法存儲

sayHappy方法到底去哪裏了？sayHappy 和sayHello 區別在於 sayHello 是實例方法， sayHappy 是類方法。這說明了實例方法存儲在類對象中，類方法不存儲在類對象中。

那麼類方法存在哪裏呢？大膽猜想一下類方法會不會存在元類對象中呢？接下來去元類中尋找一下。

輸出元類的方法列表

4-五、bits和ro數據重複問題

bits裏面存儲了方法列表、屬性列表等成員變量，爲何還須要ro再存儲一份？

objc_class結構中的data()方法能夠返回bits的信息，那麼咱們即可以經過setData()向上查找調用方看看class賦值流程，也許就能解開這個問題。

找到編譯期間執行的realizeClass方法，這裏應該就是最初的地方。 但這裏並無對rw裏面的列表賦值，編譯期間rw的各個列表應該是空值！

那麼rw的數據又是從哪裏來的呢？這就涉及到了methodizeClass方法，就是它向rw中添加類的方法列表、協議列表、屬性列表。

執行了methodizeClass後ro中的屬性、對象方法，協議都添加到了rw中。這樣在class_rw_t結構中能夠拿到類的相關信息了。也就造成了如下結構：

雖然找到了實現，可是仍是不知道爲何這麼存呀。這就須要看看了realizeClass在何時調用了。這個時候，prepare_load_methods引發了個人注意

prepare_load_methods是加載分類時會調用的方法，結合methodizeClass咱們會發現分類添加的方法通通都會加入到rw而不加入ro。ro保留着類最原始的數據，後續改變都沒法侵入它！

總結

至此，疑問已經解開，類結構已經解析完畢。

結論以下：

• .h文件聲明屬性會自動生成setter、getter、成員變量。
• 實例方法存在類中，類方法存在元類中
• 原始方法會存在ro中，分類方法存在rw中