本文主要内容
1.探索ivar的存储位置
2.ro、rw、rwe解析
3.类方法的存储位置
4.关于元类的解释
5.通过runtime的API探索类的数据结构
一、探索ivar的存储位置
上一篇研究了类的部分底层，了解到isa的走位图以及类对象和元类对象的继承关系，并且知道类的本质是一个叫作objc_class的结构体，其中包含了ISA指针、（类对象的）父类、cache、bits等,bits中存储了类的属性、实例方法、协议等内容，而这些内容都放在一个叫class_rw_t的结构体中。同时还留下2个疑问，第1个疑问是：成员变量并没有在bits中属性列表中展示。现在我们来研究类的成员变量到底存储在什么位置？
通过分析并查看objc4-838.1源码发现，class_rw_t结构体中有1个叫作ro的结构体，返回class_ro_t结构体类型的数据，而class_ro_t结构体中包含ivars,即代表成员变量，也就是说类的成员变量就存储在class_ro_t结构体中。
我们来验证类的成员变量是否真的存储在class_ro_t结构体中。方法同上一篇中获取bits里面的methodlists和propertylist类似。读取bits的返回class_data_bits_t数据内容，通过data函数读取得到class_rw_t结构体类型数据，通过*取值，再调用ro函数获取到class_ro_t结构体类型数据，其中ivars就是成员变量！调用ivars即可返回ovar_list_t类型数据，此时同前面属性和方法的获取一样了。通过get函数获取其中每个ivar类型元素的数据，从而找到累的成员变量(包含5个成员变量)如下图：
知识小亮点
A:为何真正的成员变量放在类中，而成员变量的值却放在实例对象中(前面已经知道，实例对象包含isa指针和成员变量的值)？
Q:类的本质是一个结构体，这个结构体相当于一个模版，这个模版中有成员变量、属性、方法、协议等内存，实例对象就是根据类的模版生成的，在创建实例对象时，不同的实例对象成员变量的值是不一样的，所以就把不一样的成员变量的值存放在不同的实例对象中。
二.ro、rw、rwe解析
ro是在编译时生成，当类进行编译时，类的属性、实例方法、协议等就会存在于ro结构体中，它是一块纯净的、只读(read only)的内存空间，不允许被修改，即clean memory。rw是在运行时生成的，类一经使用ro就会变成rw,即rw会把ro中的内容"剪切"到rw中，可读可写(read&write)。而runtime提供了动态为类添加方法和属性的API，这些方法和属性存在于只读不允许修改的ro中，如果想要修改方法和属性(一般修改比例为10%左右)，需要把ro中的内容"拷贝"到rw中,但这样就会存在两份ro，增加内存消耗。所以苹果通过class_rw_ext_t(rwe)结构体来解决这10%左右的修改，这些修改主要指分类或者runtime API修改，其中分类和本类必须是非懒加载类。
分析源码，会判断rw是否存在rwe,如果存在rwe,就会在其中找需要修改的内容(方法、协议等)，如果不存在rwe就会去ro中找。
三、类方法的存储位置
2个疑问的另一个疑问是：类方法存在在哪里？
猜测：上一篇文章中发现，类方法并不在类的bits数据中，那类方法是否会在类的元类的bits中呢？我们带着疑问进行探索。首先通过类的isa指针指向找到元类的内存地址，再使用获取bits中方法列表的方法找到元类中的方法列表即可(详细分析过程此处省略，如有不清楚的地方，请查看上一篇文章)，分析如下图：
知识小亮点
ro存在磁盘中,使用时内存加载。只要APP运行rw就会一直存在，APP杀死才会释放。
结论：类方法确实存储在元类中！
四、关于元类的解释
上一篇文章中第二部分还有一个疑问：什么是元类？为什么要引出元类呢？也就是说苹果为什么要设计这个元类呢？
这是为了**复用消息机制**，用同一套消息机制。在OC中调用方法，如[HGPerson alloc],在苹果系统中实际上就是给HGPerson发送某条消息，调用方法编译时就会编译为包含2个参数的函数objc_msgSend(消息接收者 isa，消息方法名)，通过这个函数根据消息接收者的isa指针找到该方法的实现，如消息接收者是实例对象，就会到实例对象isa指针指向的类对象中找该方法的实现，如果消息接收者是类对象，就会到类对象isa指针指向的元类对象中找该方法的实现(所以类方法和实例方法可同名)。
如果没有元类，只用2个参数无法找到方法的实现，需要修改为：objc_msgSend(消息接收者，消息方法名，判断实例对象/类对象，判断实例方法/类方法)，而消息的发送最重要的是快速，如果添加上述这些判断结构会影响发送效率！利用当前的消息机制只通过isa指针可以很快找到方法的实现，实例对象存储成员变量的值，类对象存储实例对象的方法，元类对象存储类对象的方法，也就是单一职责的原则，大大增加消息发送的效率，同时维护同一个消息机制(objc_msgSend函数)也更方便。
五、通过runtime的API探索类的数据结构
1.获取类的成员变量
成员变量为ivar_t类型的结构体，其中包含name、type、size等内容。
通过runtime中的
class_copyIvarList函数拿到成员变量列表ivars,遍历即可获取所有的成员变量。
注意⚠️：
class_copyIvarList方法返回的ivar *类型，该方法中使用malloc 开辟了内存空间，而ARC进行内存管理只会管理OC对象，所以需要用free释放ivars。
2.获取类的属性
通过runtime中的class_copyPropertyList函数拿到属性列表properties,遍历即可获取类的所有属性name、age、height。具体实现如下图：
打印属性类型解析：
显示如属性name“T@'NSString',C,N,V_name”。其中"T"代表类型，后面加"@‘NSString’即为字符串类型，"C"代表copy,"N"代表"nonatomic","V_name"代表成员变量_name.
再如属性age”Ti,N,V_age**“,"Ti"整体代表int类型，"N"代表"nonatomic","V_age"代表成员变量_age.
属性类型编码说明官网地址：Declared property type encodings
2.获取实例方法和类方法
(1)实例方法
通过runtime中的class_copyMethodList函数拿到方法列表methods,遍历即可获取实例对象的所有方法。具体实现如下图：
打印属性类型解析：
显示如方法name类型“@16@0:8”.其中"@"代表返回值为对象类型,"16"代表方法参数的长度,第2个"@"代表方法的接收者,8个长度,从0-7;":"代表方法名,8个长度,从8-15,所以总共16个长度.
再如属性setHeight“v24@0:8q16”,"v"代表返回值为void类型，"24"代表方法参数的长度，第2个"@"代表方法的接收者,8个长度,从0-7;":"代表方法名,8个长度,从8-15;还有个long类型的参数height,8个长度,从16-23,所以总共24个长度.
(2)类方法
通过runtime中的class_getInstanceMethod函数传入元类也能得到类方法的内存地址。为什么？根据我们了解，获取类方法可以使用class_getClassMethod函数，所以objc底层并没有实例方法和类方法之分。
查看源码发现：
class_getClassMethod实际上调用class_getInstance Method函数。
由此进一步说明，苹果设计元类的目的并不是存放类方法而是为了复用消息机制！！！
3.获取方法的实现imp
通过runtime中的class_getMethodImplementation函数获取方法的实现。观察发现，此函数既能通过类找到实例方法的实现，也能通过元类找到。为什么呢？
查看
class_getMethodImplementation函数的源码发现，如果找不到方法的实现，会返回_objc_msgForward来进行消息转发。
本文总结
1.类的ro中存储成员变量，实例方法、属性、协议等也存储在类对象中；
2.类方法存储在元类中；
3.元类的设计是为了复用消息机制，并非为了存放类方法；
4.objc底层并没有实例方法和类方法之分。
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