object_getClass(obj)與[obj class]的區別在Object-C的類型結構中

在Object-C的類型結構中，有幾個比較重要的概念：Object（實例），Class（類）,Metaclass（元類），Rootclass(根類)，Rootclass‘s metaclass(根元類)，且這些都是對象。所以標題中的「obj」這個對象能夠是上面五個概念的任意一個，須要一一探討。

1.obj爲Object實例對象
在Object-C中，Object本質上是一個struct，在這個struct中會保存一個名爲isa的指針，該指針會指向該Object的類。定義以下所示：

    typedef struct objc_object {  
         Class isa;  
    } *id;

下面是代碼測試：

    //obj爲實例變量
    id obj = [TestObject new];

    Class cls = object_getClass(obj);

    Class cls2 = [obj class];   
    
    NSLog(@"%p" , cls);    NSLog(@"%p" , cls2);

輸出結果：

    2015-12-17 14:08:32.196 TestProject[658:29503] 0x100001140
    2015-12-17 14:08:32.197 TestProject[658:29503] 0x100001140

結論：當obj爲實例變量時，object_getClass(obj)與[obj class]輸出結果一直，均得到isa指針，即指向類對象的指針。

2.obj爲Class類對象
在Objective-C中，任何類的定義都是對象。類和類的實例（對象）沒有任何本質上的區別。任何對象都有isa指針。

    typedef struct objc_class *Class;    struct objc_class {
          Class isa;
          Class super_class;         
          /* followed by runtime specific details... */
   };

下面是代碼測試：

    //obj爲實例變量
    id obj = [TestObject new];    
    
    //classObj爲類對象
    Class classObj = [obj class];

    Class cls = object_getClass(classObj);    
    Class cls2 = [classObj class];

    NSLog(@"%p" , cls);    
    NSLog(@"%p" , cls2);

輸入結果：

    2015-12-17 14:25:48.785 TestProject[813:38336] 0x100001118
    2015-12-17 14:25:48.786 TestProject[813:38336] 0x100001140

結論：當obj爲類對象時，object_getClass(obj)返回類對象中的isa指針，即指向元類對象的指針；[obj class]返回的則是其自己。

3.obj爲Metaclass類對象
Metaclass與Class的結構是同樣的，只是職能不一樣。Class結構中是存儲Object實例的相關數據，而Metaclass則是存儲Class相關的數據。

下面的測試代碼：

     //obj爲實例變量
    id obj = [TestObject new];    
    
    //classObj爲類對象
    Class classObj = [obj class];
    
    //metaClassObj爲元類對象
    Class metaClassObj = object_getClass(classObj);    
    Class cls = object_getClass(metaClassObj);    
    Class cls2 = [metaClassObj class];

    NSLog(@"%p" , cls);    
    NSLog(@"%p" , cls2);

輸出結果：

    2015-12-17 14:41:23.386 TestProject[921:47694] 0x7fff78fb9118
    2015-12-17 14:41:23.387 TestProject[921:47694] 0x100001118

結論：當obj爲Metaclass（元類）對象時，object_getClass(obj)返回元類對象中的isa指針，由於元類對象的isa指針指向根類，全部返回的是根類對象的地址指針；[obj class]返回的則是其自己。

4.obj爲Rootclass類對象
Rootclass顧名思義就是根類，任何類的Metaclass中的isa指針都是指向根類。且結構與Class結構是同樣的。

測試代碼：

    //obj爲實例變量
    id obj = [TestObject new];    
    
    //classObj爲類對象
    Class classObj = [obj class];
    
    //metaClassObj爲元類對象
    Class metaClassObj = object_getClass(classObj);    
    
    //rootClassObj爲元類對象
    Class rootClassObj = object_getClass(metaClassObj);    
    Class cls = object_getClass(rootClassObj);    
    Class cls2 = [rootClassObj class];

    NSLog(@"%p" , cls);    
    NSLog(@"%p" , cls2);

輸出結果：

    2015-12-17 14:52:34.633 TestProject[965:54693] 0x7fff78fb9118
    2015-12-17 14:52:34.634 TestProject[965:54693] 0x7fff78fb9118

結論：當obj爲Rootclass（元類）對象時，object_getClass(obj)返回根類對象中的isa指針，由於根類對象的isa指針指向Rootclass‘s metaclass(根元類)，即返回的是根元類的地址指針；[obj class]返回的則是其自己。
由於根類的isa指針實際上是指向自己的，全部根元類其實就是根類，全部輸出的結果是同樣的。

總結：經上面初步的探索得知，object_getClass(obj)返回的是obj中的isa指針；而[obj class]則分兩種狀況：一是當obj爲實例對象時，[obj  class]中class是實例方法：- (Class)class，返回的obj對象中的isa指針；二是當obj爲類對象（包括元類和根類以及根元類）時，調用的是類方法：+ (Class)class，返回的結果爲其自己。

最後，奉上一張經典的Object-C的對象模型圖：