objective-c - 为什么 objc 运行时函数 `class_addMethod()` 在目标类为 `NSObject` 时将实现添加为实例和类方法？

Question

当我使用 objc 运行时函数 class_addMethod() 将实现注入(inject)到 NSObject 的实例选择器时，它实际上将实现注入(inject)到实例选择器 AND 类选择器:

@implementation HelloWorldClass
- (void) helloWorld{
    NSLog(@"hello world from instance method -helloWorld");
}
@end

// ====
// Do method injection when the application did finish launching.
Class sourceClass = objc_getClass("HelloWorldClass");
Class targetClass = objc_getClass("NSObject");
SEL helloWorldSelector = @selector(helloWorld);

Method method = class_getInstanceMethod(sourceClass, helloWorldSelector);
IMP imp = method_getImplementation(method);
const char *methodTypeEncoding = method_getTypeEncoding(method);

class_addMethod(targetClass, helloWorldSelector, imp, methodTypeEncoding);

现在我们只需通过 Objc Category 声明 helloWorld 的接口(interface)，并向 NSObject 实例和类调用 helloWorld 消息:

// Declare the interface for `helloWorld
@interface NSObject (HelloWorld)
+ (void) helloWorld;
- (void) helloWorld;
@end


// Send the `helloWorld` message to NSObject class
NSLog(@"Send the `helloWorld` message to NSObject class");
[NSObject helloWorld];

// Send the `helloWorld` message to NSObject instance
NSLog(@"Send the `helloWorld` message to NSObject instance");
[[NSObject new] helloWorld];

虽然你只是通过 class_addMethod() 将 helloWorld 实现注入(inject)到 NSObject 实例选择器中，但是注入(inject)后类和实例消息都被解析了:

=> Send the `helloWorld` message to NSObject class
=> hello world from instance method -helloWorld
=> Send the `helloWorld` message to NSObject instance
=> hello world from instance method -helloWorld

经过测试，我发现只有当class_addMethod()的目标类是NSObject<时，class_addMethod()才会将实现同时添加到类选择器和实例选择器中。

它是 objc-runtime 还是 Cocoa 的错误？

Answer 1

不，这不是错误。它是运行时系统的已定义(虽然晦涩)行为。

正如每个实例都有一个指向它的类的isa实例变量一样，内存中的每个类结构都有一个isa成员指向它的元类。正如任何给定的类都包含有关其实例的元数据——包括实例响应的方法列表——类的元类包含有关类本身的元数据，包括类响应的方法列表到。

此外，每个类结构都有一个指向其父类(super class)的superclass成员，它反射(reflect)在元类层次结构中(即，每个元类的superclass是另一个元类) .

不过有一个主要区别:NSObject 的父类(super class)是 nil，而 NSObject 元类的父类(super class)是 NSObject。也就是说，NSObject的元类继承了NSObject的实例方法。因此，Objective-C 类不仅响应它们定义的类方法，它们还响应 NSObject 实例方法。

还在迷茫吗？ Greg Parker 写了一篇很棒的博客，其中包含一个非常有用的图表，说明了这一切是如何连接在一起的:

Hamster Emporium archive - Classes and metaclasses

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唉，互联网。如果您当前使用的浏览器不显示内联 PDF 文档，这里有一个直接指向图表的链接:

Hamster Emporium archive - class diagram