什麼是Cocoa中的Meta-class

1.  Objective-C中的對象

在Objective-C中，對象的類由isa指針標示，isa指向了對象的類。Objective-C中一個對象的基本定義以下：

typedef struct objc_object {

    Class isa;

} *id;

這就是說，任何起始於指向類的指針的數據類型，都被當作objc_object。因而，Objective-C中的全部類都被當作了對象。

實際上，objc_class定義以下：

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

2.  什麼是meta-class

Meta-class與類類似，也是一個對象。類有實例對象，而類可看做是meta-class的實例，即類的isa指向它。它有這麼些特性，結合圖1進行理解。

 

l   Meta-class包含了類的類方法；

l   類和meta-class成對出現；

l   Meta-class也有繼承關係；

l   每一個類都有屬於本身的惟一的meta-class；

l   全部的meta-class的isa都指向基類的meta-class，基類的meta-class指向自身；基類的meta-class的父類是基類自身，即全部的類和meta-class都繼承自基類（NSObject）。

 

 圖1 實例、類、Meta-class的關係圖

3.  爲什麼須要meta-class

爲什麼須要meta-class？這與runtime的消息機制相關。

 

當向對象發送消息時，

3.1.     若對象爲實例對象：[instanceObj foo]

runtime根據isa找到所屬類。該類包含

一個實例方法列表（objc_method_list）

一個指向父類的指針，用於查找父類中的實例方法

 

查找過程：

在實例對象所屬的類中的方法列表中查找名爲foo的方法，若沒找到，在其父類中繼續查找，直到找到根類；若找到，則執行foo方法對應的IMP（函數指針）。若繼承關係鏈中的類都沒有，那麼會報錯誤：unrecognized selector sent to instance。其實runtime提供了3種解救方法，能夠動態新增方法或轉發消息。這裏不進行討論。

 

3.2.    對象是類對象：[classObj foo]

runtime根據isa找到所屬meta-class，它包含

一個類方法列表；

一個指向父類的指針，用於查找父類中的類方法

 

查找過程：

          在類對象對應的meta-class的方法列表中查找名爲foo的方法，若沒找到，在其meta-class父類中繼續查找；若找到，則執行foo方法對應的IMP（函數指針）。若繼承關係鏈中的metal-class類都沒有，那麼會報錯誤：unrecognized selector sent to class。