小編給大家分享一下Objective-C中類的數(shù)據(jù)結構是怎么樣的，相信大部分人都還不怎么了解，因此分享這篇文章給大家參考一下，希望大家閱讀完這篇文章后大有收獲，下面讓我們一起去了解一下吧！

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一、類的結構

OC 中的代碼在底層實現(xiàn)，使用的是 C、C++，所以要研究 OC 中的類結構，可以將 OC 的代碼轉(zhuǎn)成 C++的代碼即可。首先看一下 NSObject 的結構是什么樣子的，創(chuàng)建一個文件并簡單的編寫如下代碼：

// CustomFile.m
#import <Foundation/Foundation.h>
void test() {
 [NSObject alloc];
}

進入終端，輸入指令：

clang -rewrite-objc CustomFile.m

默認生成一個 CustomFile.cpp 文件。這個指令生成的代碼會很多，也可以使用 xcrun 指令來指定一個特定的架構，這樣的：

xcrun -sdk iphoneos clang -arch arm64 -rewrite-objc CustomFile.m -o CustomFile_arm64.cpp

這樣在 CustomFile_arm64.cpp 文件中會生成一個 真機下的運行代碼。相比之下 CustomFile_arm64.cpp 文件會比 CustomFile.cpp 小了很多，但是對于查看 NSObject 的實際結構都是可以的。

打開任意一個 .cpp 文件，都可以找到這樣的定義：

struct NSObject_IMPL {
 Class isa;
};

其中 Class 的定義如下：

typedef struct objc_class *Class;

再來看一下在實際中的 NSObject 類的聲明是什么樣的：

@interface NSObject <NSObject> {
#pragma clang diagnostic push
#pragma clang diagnostic ignored "-Wobjc-interface-ivars"
 Class isa OBJC_ISA_AVAILABILITY;
#pragma clang diagnostic pop
}

簡化后是這樣的：

@interface NSObject {
 Class isa;
}

總之Class 是一個指針，NSObject_IMPL是一個結構體，與 NSObject 在結構上極為相似。

二、類繼承后的結構

創(chuàng)建一個 Person.m 文件，弄一個繼承于 NSObject 的 Person 類。代碼編寫如下：

// Person.m
#import <Foundation/Foundation.h>

// 類的申明
@interface Person : NSObject
@end

// 類的實現(xiàn)
@implementation Person
@end

// 類的申明
@interface Student : Person
@end

// 類的實現(xiàn)
@implementation Student
@end

其中 Person 繼承于 NSObject，Student 繼承于 Person 于是在 .cpp 文件中找到這樣的定義：

struct Person_IMPL {
 struct NSObject_IMPL NSObject_IVARS;
};

struct Student_IMPL {
 struct Person_IMPL Person_IVARS;
};

NSObject_IVARS 看著這個命名就可以猜到是將父類的所有 ivar 都繼承過來了。

似乎明白了一個套路

在 NSObject 中只有一個 Class 類型的成員變量 isa，在沒有自定義任何的成員屬性的情況下，繼承的子類中的 ivar 都來自于父類。

如果說給 Person 與 Student 都定義一個成員變量，是這樣的：

struct Person_IMPL {
 struct NSObject_IMPL NSObject_IVARS;
 int _no;
};

struct Student_IMPL {
 struct Person_IMPL Person_IVARS;
 int _age;
};

終于對 Class 的一些套路有進一步的理解了。

三、添加方法后的結構

創(chuàng)建一個 FunClass.m 文件，編寫代碼如下：

// FunClass.m
#import <Foundation/Foundation.h>

// 類的申明
@interface FunClass : NSObject
- (void)testInstance;
+ (void)testClass;
@end

// 類的實現(xiàn)
@implementation FunClass
- (void)testInstance {
 
}

+ (void)testClass {
 
}
@end

最后發(fā)現(xiàn)在 .cpp 中類的結構沒有任何的改變，是這樣的：

struct FunClass_IMPL {
 struct NSObject_IMPL NSObject_IVARS;
};

但是我們會發(fā)現(xiàn)另外一個問題，在 OC 中的方法變成這樣的了：

// 實例方法
_OBJC_$_INSTANCE_METHODS_FunClass __attribute__ ((used, section ("__DATA,__objc_const"))) = {
 sizeof(_objc_method),
 1,
 {{(struct objc_selector *)"testInstance", "v16@0:8", (void *)_I_FunClass_testInstance}}
static void _I_FunClass_testInstance(FunClass * self, SEL _cmd) {
}

// 類方法
_OBJC_$_CLASS_METHODS_FunClass __attribute__ ((used, section ("__DATA,__objc_const"))) = {
 sizeof(_objc_method),
 1,
 {{(struct objc_selector *)"testClass", "v16@0:8", (void *)_C_FunClass_testClass}}
static void _C_FunClass_testClass(Class self, SEL _cmd) {

}

發(fā)現(xiàn)這幾個特點：

     1、實例方法有這個：_INSTANCE_METHODS_FunClass，類方法的是這個：_CLASS_METHODS_FunClass

     2、兩個方法都是 static 方法

     3、方法都多了兩個參數(shù)：self 與_cmd，這也回答了為什么 self 與 _cmd 只能在方法中有的根本原因。

關于 方法 的這部分先介紹到這里，后期會有專門的專題。

四、自定義一個 Class 與對應的結構體

上面啰嗦了這么多，到底是對不對呢？！那就來親自試一下吧。

這里的自定義是指不再繼承于 NSObject 了，自己搞一個結構體。為了證明其正確性，分別定義一個 HGNObject 類 與 HGNObject_IMPL 結構體。編寫的代碼如下：

// ==== 類的定義部分 ====
// 類的申明
@interface HGNObject : NSObject {
 @public
 int _no;
 int _age;
}
@end

// 類的實現(xiàn)
@implementation HGNObject
@end

// ==== 結構體 ====
struct HGNObject_IMPL {
 Class isa_hg;
 int _no_hg;
 int _age_hg;
};

做兩個試驗：

1、類轉(zhuǎn)結構體

2、結構體轉(zhuǎn)類

1、類轉(zhuǎn)結構體

示例代碼如下：

// 類轉(zhuǎn)結構體
- (void)class2Struct {
 // 創(chuàng)建一個對象
 HGNObject* nObj = [[HGNObject alloc] init];
 // 成員變量賦值
 nObj->_no = 771722918;
 nObj->_age = 18;
 
 { // 類對象直接轉(zhuǎn)成一個結構體
 struct HGNObject_IMPL* nObj_s = (__bridge struct HGNObject_IMPL*)nObj;
 // 打印結構體中的值
 NSLog(@"%zd, %zd", nObj_s->_no_hg, nObj_s->_age_hg);
 // 打印結果: 771722918, 18
 }
}

通過結構體指針能打印出在類對象中設置的值，說明在 類轉(zhuǎn)結構體的過程是有效的。

2、結構體轉(zhuǎn)類

示例代碼如下：

// 結構體轉(zhuǎn)類
- (void)struct2Class {
 NSLog(@"結構體轉(zhuǎn)類");
 // 生成一個結構體
 struct HGNObject_IMPL nObj_s = {0, 771722918, 20};
 // 結構體中的值打印
 NSLog(@"isa_hg = %zd, _no_hg = %zd, _age_hg = %zd", nObj_s.isa_hg, nObj_s._no_hg, nObj_s._age_hg);
 
 struct HGNObject_IMPL* nObj_sPointer = &nObj_s;
 
 // 結構體轉(zhuǎn)成對象
 HGNObject* nObj = (__bridge HGNObject *)(nObj_sPointer);
 
 NSLog(@"_no_hg = %zd, _age_hg = %zd", nObj->_no, nObj->_age);
}

運行代碼，直接 crash 了：

由于 Block 解開多年來的誤解 的慘痛教訓，所以對遇到的 crash 就會很敏感。看一下上面的這張圖，有一個關鍵的點是不可以忽視的，就是這里的值：

以上是“Objective-C中類的數(shù)據(jù)結構是怎么樣的”這篇文章的所有內(nèi)容，感謝各位的閱讀！相信大家都有了一定的了解，希望分享的內(nèi)容對大家有所幫助，如果還想學習更多知識，歡迎關注創(chuàng)新互聯(lián)行業(yè)資訊頻道！

本文名稱：Objective-C中類的數(shù)據(jù)結構是怎么樣的
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