iOS-OC|iOS-class方法和objc_getClass方法 objc_getClass|class

根据上一篇博客iOS-class、object_getClass、objc_getClass、objc_getMetaClass区别的研究发现，发现主要还是class方法和objc_getClass方法的区别，因此本篇文章主要讲述一下class方法和objc_getClass方法。
一、Object（objc实例对象），Class（类），Metaclass（元类），Rootclass(根类)，Rootclass‘s metaclass(根元类) 首先说下Objective-C中类的几种数据结构；在Objective-C的类型结构中，Object（实例），Class（类），Metaclass（元类），Rootclass(根类)，Rootclass‘s metaclass(根元类)，且这些都是对象。
我们可用过两张图了解一下上述类型中的关系图
1、经典的Objective-C的对象模型图

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2、实例对象（Object），类（CLass），元类（Metaclass）之间的关系

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实例对象（Object）：我们创建的一个对象或实例objc其实就是一个struct objc_object结构体，这个结构体只有一个成员变量，这是一个Class类型的变量isa，也是一个结构体指针，这个objc对象的isa指针指向他的类对象（即平时我们所说的类）
类（CLass）：存储Object实例的相关数据，如：实例方法列表、成员变量列表、属性列表。
元类（Metaclass）：存储Class相关的数据，如：类方法列表、类的信息等。

参考苹果官方公开源码
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二、class方法和objc_getClass方法 1、class方法
实例方法 - (CLass)class；
类方法 + (Classs)class
在苹果公开的官方objc源码，NSObject.mm文件中：

// 类方法，返回自身 + (Class)class { return self; } // 实例方法，查找isa（类） - (Class)class { return object_getClass(self); }

2、object_getClass方法
object_getClass(id _Nullable obj)
（1）传入参数：obj可能是instance对象、class对象、meta-class对象
（2）返回值：
【1】如果是instance对象，返回class对象
【2】如果是class对象，返回meta-class对象
【3】如果是meta-class对象，返回NSObject（基类）的meta-class对象
官方源码：

/*********************************************************************** * object_getClass. * Locking: None. If you add locking, tell gdb (rdar://7516456). **********************************************************************/ Class object_getClass(id obj) { if (obj) return obj->getIsa(); else return Nil; }

三、objc对象类型我们首先通过objc_getClass方法获取isa指针，即指向类对象的指针
objc_getMetaClass方法获取类对象中的isa指针，即指向元类对象的指针
代码如下：

Class c1 = objc_getClass("People"); Class c2 = objc_getMetaClass("People"); NSLog(@"objc_getClass----%p",c1); NSLog(@"objc_getMetaClass----%p",c2);

输出结果：

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1、obj为实例对象
在Object-C中，Object本质上是一个struct，在这个struct中会保存一个名为isa的指针，该指针会指向该Object的类。定义如下所示：

/// Represents an instance of a class. struct objc_object { Class _Nonnull isaOBJC_ISA_AVAILABILITY; }; /// A pointer to an instance of a class. typedef struct objc_object *id;

我们初始化一个类的实例可以直接用id来定义，那么id就是上面这样定义的，所以类的实例初始化完了之后，它的内部就多了一个isa指针，这个指针类型指向的是struct objc_class的结构体，其实也就是指向了这个实例所属的类。
代码如下：

//obj为实例对象 id obj = [[People alloc]init]; People *people = obj; /*----obj为实例对象----*/ Class cls = [obj class]; Class cls2 = object_getClass(obj); Class cls3 = [people class]; Class cls4 = object_getClass(people); NSLog(@""); NSLog(@"----obj为实例对象----"); NSLog(@"实例对象:class----%p" , cls); NSLog(@"实例对象:object_getClass----%p" , cls2); NSLog(@"实例对象:class----%p" , cls3); NSLog(@"实例对象:object_getClass----%p" , cls4);

输出结果：

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当obj为实例变量时
object_getClass(obj)与[obj class]输出结果一直，均获得isa指针，即指向类对象的指针。
2、obj为Class类对象
在Objective-C中，任何类的定义都是对象（除了int、char等这些基本类型）。类和类的实例（对象）没有任何本质上的区别。任何对象都有isa指针。
我们打开Xcode中 <obc/runtime.h> 头文件或者苹果公开的objc官方源码runtime.h文件中，里面有一个结构体定义

struct object_class{ Class isa OBJC_ISA_AVAILABILITY; #if !__OBJC2__ Class super_classOBJC2_UNAVAILABLE; // 父类 const char *nameOBJC2_UNAVAILABLE; // 类名 long versionOBJC2_UNAVAILABLE; // 类的版本信息，默认为0 long infoOBJC2_UNAVAILABLE; // 类信息，供运行期使用的一些位标识 long instance_sizeOBJC2_UNAVAILABLE; // 该类的实例变量大小 struct objc_ivar_list *ivarsOBJC2_UNAVAILABLE; // 该类的成员变量链表 struct objc_method_list *methodListsOBJC2_UNAVAILABLE; // 方法定义的链表 struct objc_cache *cacheOBJC2_UNAVAILABLE; // 方法缓存 struct objc_protocol_list *protocolsOBJC2_UNAVAILABLE; // 协议链表 #endif }OBJC2_UNAVAILABLE;

这个结构体其实就是我们所说的类，他的 Class isa这个指针的类型点进去会发现，定义如下：

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

原来isa指针指向的依然是个 objc_class 结构体，只不过为了语义化起个名字叫Class
代码如下：

//obj为实例对象 id obj = [[People alloc]init]; People *people = obj; //classObj为类对象 Class classObj = [obj class]; /*----obj为类对象----*/ Class clsc = [classObj class]; Class clsc2 = object_getClass(classObj); NSLog(@""); NSLog(@"----obj为类对象----"); NSLog(@"类对象:class----%p" , clsc); NSLog(@"类对象:object_getClass----%p" , clsc2);

输出结果：

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当obj为类对象时
object_getClass(obj)返回类对象中的isa指针，即指向元类对象的指针；
[obj class]返回的则是类对象其本身
3、obj为Metaclass类（元类）对象
Metaclass元类与Class的结构是一样的，只是职能不同。
类（CLass）：存储Object实例的相关数据，如：实例方法列表、成员变量列表、属性列表。
元类（Metaclass）：存储Class相关的数据，如：类方法列表、类的信息等。我们可以参考头部实例对象（Object），类（CLass），元类（Metaclass）之间的关系图解
代码如下：

//obj为实例对象 id obj = [[People alloc]init]; //classObj为类对象 Class classObj = [obj class]; //metaClassObj为元类对象 Class metaClassObj = object_getClass(classObj); /*----obj为元类对象----*/ Class clso = [metaClassObj class]; Class clso2 = object_getClass(metaClassObj); NSLog(@""); NSLog(@"----obj为元类对象----"); NSLog(@"元类对象:class----%p" , clso); NSLog(@"元类对象:object_getClass----%p" , clso2);

输出结果：

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当obj为Metaclass（元类）对象时
object_getClass(obj)返回元类对象中的isa指针，因为元类对象的isa指针指向根类，所有返回的是根类对象的地址指针；
[obj class]返回的则是元类本身
4、obj为Rootclass类（根类）对象
Rootclass就是根类，任何类的Metaclass中的isa指针都是指向根类。且结构与Class结构是一样的。
代码如下：

//obj为实例对象 id obj = [[People alloc]init]; //classObj为类对象 Class classObj = [obj class]; //metaClassObj为元类对象 Class metaClassObj = object_getClass(classObj); //rootClassObj为根类对象 Class rootClassObj = object_getClass(metaClassObj); /*----obj为根类对象----*/ Class clsr = [rootClassObj class]; Class clsr2 = object_getClass(rootClassObj); NSLog(@""); NSLog(@"----obj为根类对象----"); NSLog(@"根类对象:class----%p" , clsr); NSLog(@"根类对象:object_getClass----%p" , clsr2);

输出结果：

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当obj为Rootclass（根类）对象时
object_getClass(obj)返回根类对象中的isa指针，因为根类对象的isa指针指向Rootclass‘s metaclass(根元类)，即返回的是根元类的地址指针；
[obj class]返回的则是其本身。
因为根类的isa指针其实是指向本身的，所有根元类其实就是根类，所有输出的结果是一样的。
四、结论 1、object_getClass(obj)
返回的是obj的isa指针
2、[obj class]
（1）obj为实例对象
调用的是实例方法：- (Class)class，返回的obj对象中的isa指针；
（2）obj为类对象（包括元类和根类以及根元类）
调用的是类方法：+ (Class)class，返回的结果为调用者本身。

这时候我们再回过头看看Object-C的对象模型图，思考一下会发现
1、内存创建一个instance实例对象（People *people）,同时会创建一个与之对应的类对象（Class peopleClass）和元类对象（Class peopleMeta）;
注：实例对象通过calloc可创建多个，但类对象和元类对象在内存中只有一份，只创建一次；
2、对象的本质，其实是C语言的结构体struct，各个对象的内存结构为：
people：isa指针+仅存储Person类成员变量的值；
People：isa指针+superclass指针+存储成员变量的类型、名称，协议，对象方法等；
peopleMeta：isa指针+superclass指针+仅存储类方法；
3、isa指向：
people：指向类对象People；
People：指向元类对象peopleMeta；
peopleMeta：指向基类（Root，如：NSObject）的元类对象meta（基类的元类对象的isa指向该元类对象自己）；
4、superclass指向：
People：指向父类>>基类的类对象指向nil；
peopleMeta：指向父类>>基类的元类对象指向该基类的类对象；
GitHub示例代码Demo
参考文章：
iOS笔记--class方法和objc_getClass方法
【iOS-OC|iOS-class方法和objc_getClass方法】object_getClass(obj)与[obj class]的区别
class和object_getClass方法区别