详解Objective-C的meta-class（1）

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在运行时创建类

以下代码演示运行时创建一个NSError的子类，同时添加一个实例方法给它：

    Class newClass =  
        objc_allocateClassPair([NSError class], "RuntimeErrorSubclass", 0);  
    class_addMethod(newClass, @selector(report), (IMP)ReportFunction, "v@:");  
    objc_registerClassPair(newClass);  

函数ReportFunction就是添加的实例方法的具体实现，如下：

    void  ReportFunction(id self, SEL _cmd)  
    {  
        NSLog(@"This object is %p.",self);  
        NSLog(@"Class is %@, and super is %@.",[self   class],[self superclass]);  
        Class currentClass = [self   class];  
        for( int  i = 1; i < 5; ++i )  
        {  
            NSLog(@"Following the isa pointer %d times gives %p",i,currentClass);  
            currentClass = object_getClass(currentClass);  
        }  
        NSLog(@"NSObject's class is %p", [NSObject   class]);  
        NSLog(@"NSObject's meta class is %p",object_getClass([NSObject  class]));  
    }  

看起来一切都很简单，运行时创建类只需要三步：
1、为"class pair"分配空间（使用objc_allocateClassPair).
2、为创建的类添加方法和成员（上例使用class_addMethod添加了一个方法）。
3、注册你创建的这个类，使其可用(使用objc_registerClassPair)。

估计读者马上就要问：什么是“class pair"? objc_allocateClassPair只返回一个值：Class。那么pair的另一半在哪里呢？
是的，估计你已经猜到了这个另一半就是meta-class，也就是这篇短文的标题，但是要解释清楚它是什么，为什么需要它，还需要交代下OC的对象与类的相关背景。
一个数据结构何以成为一个对象？

每个对象都会有一个它所属的类。这是面向对象的基本概念，但是在OC中，这对所有数据结构有效。任何数据结构，只要在恰当的位置具有一个指针指向一个class，那么，它都可以被认为是一个对象。
在OC中，一个对象所属于哪个类，是由它的isa指针指向的。这个isa指针指向这个对象所属的class。
实际上，OC中对象的定义是如下的样子：

    typedef  struct  objc_object {  
          Class isa;  
    }*id;  

这个定义表明：任何以一个指向Class的指针作为首个成员的数据结构都可以被认为是一个objc_object.
最重要的特性就是，你可以向OC中的任何对象发送消息，如下这样：

【@”stringValue" writeToFile"/file.txt atomically:YES encoding: NSUTF8StringEncoding error:NULL];  

运行原理就是，当你向一个OC对象发送消息时（上文的@“stringValue”），运行时库会根据对象的isa指针找到这个对象所属的类（上文为例，会找到NSCFString类).这个类会包含一个所有实例方法的列表及一个指向superclass的指针以便可以找到父类的实例方法。运行时库会在类的方法列表以及父类（们）的方法列表中寻找符合这个selector（上文为例，这个selector是"writeToFile:atomically:encoding:error"）的方法。找到后即运行这个方法。关键点就是类要定义这个你发送给对象的消息。