objc_class结构体

类在OC中是objc_class的结构体指针

typedef struct objc_class *Class;

在objc/runtime.h中objc_class结构体的定义如下：

 

struct objc_class {

        Class isa  OBJC_ISA_AVAILABILITY;


        #if !__OBJC2__

        Class super_class                       OBJC2_UNAVAILABLE;  // 父类

        const char *name                        OBJC2_UNAVAILABLE;  // 类名

        long version                            OBJC2_UNAVAILABLE;  // 类的版本信息，默认为0

        long info                               OBJC2_UNAVAILABLE;  // 类信息，供运行期使用的一些位标识

        long instance_size                      OBJC2_UNAVAILABLE;  // 该类的实例变量大小

        struct objc_ivar_list *ivars            OBJC2_UNAVAILABLE;  // 该类的成员变量链表

        struct objc_method_list **methodLists   OBJC2_UNAVAILABLE;  // 方法定义的链表

        struct objc_cache *cache                OBJC2_UNAVAILABLE;  // 方法缓存

        struct objc_protocol_list *protocols    OBJC2_UNAVAILABLE;  // 协议链表

        #endif

} OBJC2_UNAVAILABLE;

下面我们来看一下objc_class的定义，我们在使用runtime以class为前缀的方法时主要就是针对这个结构体中的各个字段的。

指向元类的指针(isa)

在OC中所有的类其实也是一个对象，那么这个对象也会有一个所属的类，这个类就是元类也就是结构体里面isa指针所指的类。

那什么是元类呢？
元类的定义：元类就是类对象的类。每个类都有自己的元类，因为每个类都有自己独一无二的方法。

简单点说就是：

• 当你给对象发送消息时，消息是在寻找这个对象的类的方法列表。（实例方法）
• 当你给类发消息时，消息是在寻找这个类的元类的方法列表。（类方法）

那元类的类是什么呢？
元类，就像之前的类一样，它也是一个对象。你也可以调用它的方法。自然的，这就意味着他必须也有一个类。

所有的元类都使用根元类（继承体系中处于顶端的类的元类）作为他们的类。这就意味着所有NSObject的子类（大多数类）的元类都会以NSObject的元类作为他们的类

根据这个规则，所有的元类使用根元类作为他们的类，根元类的元类则就是它自己。也就是说基类的元类的isa指针指向他自己。

这里有一副图可以很好的展现这些关系：

 

 

runtime方法

// 判断给定的Class是否是一个元类
BOOL class_isMetaClass ( Class cls );

class_isMetaClass函数，如果是cls是元类，则返回YES；如果否或者传入的cls为Nil，则返回NO。

指向父类的指针(super_class)

指向该类的父类，如果该类已经是最顶层的根类(如NSObject或NSProxy)，则super_class为NULL。

// 获取类的父类
Class class_getSuperclass ( Class cls );

class_getSuperclass函数，当cls为Nil或者cls为根类时，返回Nil。不过通常我们可以使用NSObject类的superclass方法来达到同样的目的。

 

 

类名(name)

// 获取类的类名
const char * class_getName ( Class cls );

对于class_getName函数，如果传入的cls为Nil，则返回一个字字符串。

版本(version)

版本相关的操作包含以下函数：

 

// 获取版本号
int class_getVersion ( Class cls );
// 设置版本号
void class_setVersion ( Class cls, int version );

 

实例变量大小(instance_size)

// 获取实例大小
size_t class_getInstanceSize ( Class cls );

 

成员变量(ivars)及属性

在objc_class中，所有的成员变量、属性的信息是放在链表ivars中的。ivars是一个数组，数组中每个元素是指向Ivar(变量信息)的指针。runtime提供了丰富的函数来操作这一字段。大体上可以分为以下几类：

 

 

1.成员变量操作函数，主要包含以下函数：

// 获取类中指定名称实例成员变量的信息
Ivar class_getInstanceVariable ( Class cls, const char *name );

// 获取类成员变量的信息
Ivar class_getClassVariable ( Class cls, const char *name );

// 添加成员变量
BOOL class_addIvar ( Class cls, const char *name, size_t size, uint8_t alignment, const char *types );

// 获取整个成员变量列表
Ivar * class_copyIvarList ( Class cls, unsigned int *outCount );

 

class_getInstanceVariable函数，它返回一个指向包含name指定的成员变量信息的objc_ivar结构体的指针(Ivar)。

 

 

class_getClassVariable函数，目前没有找到关于Objective-C中类变量的信息，一般认为Objective-C不支持类变量。注意，返回的列表不包含父类的成员变量和属性。

 

 

Objective-C不支持往已存在的类中添加实例变量，因此不管是系统库提供的提供的类，还是我们自定义的类，都无法动态添加成员变量。但如果我们通过运行时来创建一个类的话，又应该如何给它添加成员变量呢？这时我们就可以使用class_addIvar函数了。不过需要注意的是，这个方法只能在objc_allocateClassPair函数与objc_registerClassPair之间调用。另外，这个类也不能是元类。成员变量的按字节最小对齐量是1<<alignment。这取决于ivar的类型和机器的架构。如果变量的类型是指针类型，则传递log2(sizeof(pointer_type))。

 

 

class_copyIvarList函数，它返回一个指向成员变量信息的数组，数组中每个元素是指向该成员变量信息的objc_ivar结构体的指针。这个数组不包含在父类中声明的变量。outCount指针返回数组