[Runtime] 从 Meta 说起
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Meta 这个词在 2021 年下半年开始火爆，而后 Facebook 改名 Meta 引发各大科技公司跟风押注。似乎全球资本都在追逐“元宇宙”的概念，但什么是“元宇宙”，各家有各家的说法，没有一个统一的标准。
我个人感觉，元宇宙就是个伪概念。除了一堆跟风炒概念准备割韭菜的老庄家和引颈待收割的韭菜外，各个公司在做的与“元宇宙”相关的事，似乎都是一些“复古网络游戏”。
历史是一个轮回，唯有资本逐利是永恒的。个人断言，不出三年，这个概念应该就不会有人提了，一如 VR 的喧嚣与沉寂。
Meta 的起源 #
以上只是个引子，与本文无关 (生硬的转折 😅
本文继续讨论 Runtime，聚焦 OC 中的 MetaClass。
一图胜千言，引用 Runtime 工程师 Greg Parker 在其博客中给出的经典图
为什么要这么设计 #
由于 OC 是 Smalltalk 语言哲学的一种实践，“在 Smalltalk 中，所有的值都是对象”。因此一个实例是对象，它的类也是一个对象。
实例中的 isa 指针指向了它的类对象，那么类对象的 isa 指针指向谁呢？—— 指向它的元类对象 MetaClass！
Since a class is an object, it must be an instance of some other class: a metaclass. 1
那么能不能不这么设计呢？
当然能，但是这样就不那么 “Smalltalk” 了。非 Smalltalk 语言如 C++，与 OC 的一个重要区别是：
C++ 支持多重继承
Meta 与 继承关系 #
定义一对父类与子类：
@interface Person : NSObject
@end
@interface Student : Person
@end
isa 链 #
定义一个子类的实例 Student *stu，根据之前的文章
class-object-isa，实例本质上是一个 objc_object 结构体，内部存在一个 isa 指针，指向的是 Student 这个类对象。
而类对象 Student 本质上是一个 objc_class 结构体，继承自 objc_object，所以内部也有一个 isa 指针，类对象的 isa 指针指向的是它的元类对象。
所以，这条链，也就是上图中最下面一行虚线所示：
实例 –> 类 –> 元类
那么元类的 isa 又指向谁呢，图中显示的是 根元类，通过代码来获取一下这条链：
Student *stu = [Student new];
NSLog(@"Student instance addr: %p", stu);
Class cls = [stu class];
NSLog(@"Student class addr: %p", cls);
id rootMetaClass = nil;
while (cls) {
NSLog(@"isa: %s addr: %p", object_getClassName(cls), cls);
Class tmp = object_getClass(cls);
if (tmp == cls) {
rootMetaClass = cls;
break;
}
cls = tmp;
}
NSLog(@"root MetaClass: %p", rootMetaClass);
–>
Student instance addr: 0x100668810
Student class addr: 0x10000e7b8
isa: Student addr: 0x10000e7b8
isa: NSObject addr: 0x10000e790
isa: NSObject addr: 0x7fff806e7060
root MetaClass: 0x7fff806e7060
可以看出来，元类对象最终指向的是根元类对象，但它的名字也叫 NSObject，同时根元类的 isa 是指向自身的，所以最终形成了闭环。
实例 –> 类 –> 元类 –> 根元类 ↩️
继承链 #
再来看一下继承关系，
Class cls = [stu class];
id rootClass = nil;
while (cls) {
NSLog(@"class: %s addr: %p", object_getClassName(cls), cls);
if (!class_getSuperclass(cls)) {
rootClass = cls;
}
cls = class_getSuperclass(cls);
}
NSLog(@"rootClass: %p", rootClass);
–>
class: Student addr: 0x10000e7b8
class: Person addr: 0x10000e768
class: NSObject addr: 0x7fff806e7088
rootClass: 0x7fff806e7088
继承链比较简单：
子类 -> 父类 -> 根类 -> nil
可以看出来根类没有父类，顺便我们看一下根类的 isa 指向哪里？
NSLog(@"rootClass'isa: %p", object_getClass(rootClass));
// rootClass'isa: 0x7fff806e7060
地址 0x7fff806e7060 与前面根元类 rootMetaClass 一样，这也证实了 根类 --> 根元类。