我们知道实例方法存储在类中，类方法存储在元类中
今天要探索的是，类方法是属于类还是属于元类
1.创建一个类，定义一个实例方法和类方法做比较

@interface LGPerson : NSObject
- (void)sayHello;
+ (void)sayHappy;
@end
@implementation LGPerson
- (void)sayHello{
    NSLog(@"LGPerson say : Hello!!!");
}

+ (void)sayHappy{
    NSLog(@"LGPerson say : Happy!!!");
}
@end

main.m中这样定义

void lgObjc_copyMethodList(Class pClass){
    unsigned int count = 0;
    Method *methods = class_copyMethodList(pClass, &count);
    for (unsigned int i=0; i < count; i++) {
        Method const method = methods[i];
        //获取方法名
        NSString *key = NSStringFromSelector(method_getName(method));
        
        LGLog(@"Method, name: %@", key);
    }
    free(methods);
}

void lgInstanceMethod_classToMetaclass(Class pClass){
    
    const char *className = class_getName(pClass);
    Class metaClass = objc_getMetaClass(className);
    
    Method method1 = class_getInstanceMethod(pClass, @selector(sayHello));
    Method method2 = class_getInstanceMethod(metaClass, @selector(sayHello));

    Method method3 = class_getInstanceMethod(pClass, @selector(sayHappy));
    Method method4 = class_getInstanceMethod(metaClass, @selector(sayHappy));
    
    LGLog(@"%s - %p-%p-%p-%p",__func__,method1,method2,method3,method4);
}

void lgClassMethod_classToMetaclass(Class pClass){
    
    const char *className = class_getName(pClass);
    Class metaClass = objc_getMetaClass(className);
    
    Method method1 = class_getClassMethod(pClass, @selector(sayHello));
    Method method2 = class_getClassMethod(metaClass, @selector(sayHello));

    Method method3 = class_getClassMethod(pClass, @selector(sayHappy));
    // 元类 为什么有 sayHappy 类方法 0 1
    //
    Method method4 = class_getClassMethod(metaClass, @selector(sayHappy));
    
    LGLog(@"%s-%p-%p-%p-%p",__func__,method1,method2,method3,method4);
}

void lgIMP_classToMetaclass(Class pClass){
    
    const char *className = class_getName(pClass);
    Class metaClass = objc_getMetaClass(className);

    // - (void)sayHello;
    // + (void)sayHappy;
    IMP imp1 = class_getMethodImplementation(pClass, @selector(sayHello));
    IMP imp2 = class_getMethodImplementation(metaClass, @selector(sayHello));

    IMP imp3 = class_getMethodImplementation(pClass, @selector(sayHappy));
    IMP imp4 = class_getMethodImplementation(metaClass, @selector(sayHappy));

    NSLog(@"%p-%p-%p-%p",imp1,imp2,imp3,imp4);
    NSLog(@"%s",__func__);
}

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        // insert code here...
        // 0x0000000100000000
        // LGTeacher *teacher = [LGTeacher alloc];

        LGPerson *person = [LGPerson alloc];
        Class pClass     = object_getClass(person);
        lgObjc_copyMethodList(pClass);

        lgInstanceMethod_classToMetaclass(pClass);
        lgClassMethod_classToMetaclass(pClass);
        NSLog(@"Hello, World!");
    }
    return 0;
}

2.lgObjc_copyMethodList用于获取类的方法列表

3.lgInstanceMethod_classToMetaclass用于获取类的实例方法

4.lgClassMethod_classToMetaclass用于获取类的类方法

5. lgIMP_classToMetaclass用户获取方法的调用

打印后结果如下

输出

这么看未免太乱，依次单个分析

• pClass为LGPerson类
• metaClass为LGPerson元类
• method1为从类中 sayhello相应的方法
• method2为从元类中 sayhello相应的方法
• method3为从类中 sayHappy相应的方法
• method4为从元类中 sayHappy相应的方法
• -(void)sayHello;
• +(void)sayHappy;
• -(void)sayHello{
  NSLog(@"LGPerson say : Hello!!!");
  }
• +(void)sayHappy{
  NSLog(@"LGPerson say : Happy!!!");
  }

lgObjc_copyMethodList 类的方法列表

Method, name: sayHello

在这个函数中获取的是LGPerson类的方法列表，因为实例方法储存在类中，类方法存储在元类中，所以只打印了sayHello方法。

lgInstanceMethod_classToMetaclass 获取类的实例方法

• • 分析之前,需要先了解class_getInstanceMethod方法，从return Value 后半句得如果传入的类或其父类不包含具有指定的实例方法，则为NULL。

class_getInstanceMethod

看打印

lgInstanceMethod_classToMetaclass - 0x1000081e8--0x0--0x0--0x100008180

• method1：0x1000081e8

  • 从类中查找是否有sayHello实例方法，有返回查找的实例方法

• method2：0x0

  • 从元类中查找是否有sayHello实例方法，没有找到，则从元类的父类根元类中查找，没有找到，继续从根元类的父类NSObject中查找，没有找到，从NSObject父类nil中查找，也没找到。返回NULL。所以地址为0x0。

• method3：0x0

  • 从类中查找是否有sayHappy实例方法，没有找到，则从类的父类根类（NSObject）中查找，没有找到。从NSObject父类nil中查找，也没找到。返回NULL。所以地址为0x0。

• method4：0x100008180

  • 从元类中查找是否有sayHappy实例方法，找到了sayHappy的实例方法，返回方法的地址。

lgClassMethod_classToMetaclass 获取类的类方法

• • 先了解class_getClassMethod方法，如果传入的类或者类的父类中没有找到指定的类方法，则返回NULL。
    找到该方法的底层源码，可以看到class_getClassMethod方法， 调用了class_getInstanceMethod(cls->getMeta(), sel)，可以得出，获取类的类方法，就是获取元类的实例方法。需要注意在getMeta()中，会先判断cls，如果是元类会直接返回this。其目的是为了防止元类的无限递归查找。

Method class_getClassMethod(Class cls, SEL sel)
{
    if (!cls  ||  !sel) return nil;

    return class_getInstanceMethod(cls->getMeta(), sel);
}
-------------------------
// NOT identical to this->ISA when this is a metaclass
// 当这是一个元类时，返回。否则继续查找。
Class getMeta() {
    if (isMetaClassMaybeUnrealized()) return (Class)this;
    else return this->ISA()
}

图示如下：

获取类方法流程.jpg

lgClassMethod_classToMetaclass - 0x0--0x0--0x100008180--0x100008180

了解底层逻辑后，分析起来就得心应手了

• method1:0x0
  • 首先判断类是否是元类，否，返回元类，然后在元类中查找sayHello实例方法。按照元类--->根源类 ---> 根类--->nil，都没有找到，返回NULL。
• method2:0x0
  • 首先判断元类是否是元类，是，直接返回元类，然后在元类中查找sayHello实例方法。按照元类--->根源类 ---> 根类--->nil，都没有找到，返回NULL。
• method3: 0x100008180
  • 首先判断类是否是元类，否，返回元类，然后在元类中查找sayHappy实例方法。按照元类--->根源类 ---> 根类--->nil，元类中找到了，返回实例方法的地址。
• method4: 0x100008180
  • 首先判断类是否是元类，是，直接返回元类，然后在元类中查找sayHappy实例方法。按照元类--->根源类 ---> 根类--->nil，元类中找到了，返回实例方法的地址。
    现在出现疑问了，我们会发现method4,它既是元类的实例方法，又是元类的类方法。为什么元类中有sayHappy类方法？这个是因为我们上边说的防止元类的无限递归。在class_getClassMethod判断是直接返回元类，所以此时查找类方法时，然后按照class_getInstanceMethod就变成了查找元类中的实例方法。所以会查找到。

lgIMP_classToMetaclass 返回方法的具体实现

• • 先了解class_getMethodImplementation方法，得出class_getMethodImplementation()可能比method_getImplementation(class_getInstanceMethod(cls, name))更快。返回的函数指针可能是运行时内部的函数，而不是实际的方法实现。例如，如果类的实例不响应选择器，则返回的函数指针将是运行时消息转发机制的一部分。

底层代码

IMP class_getMethodImplementation(Class cls, SEL sel)
{
    IMP imp;

    if (!cls  ||  !sel) return nil;

    lockdebug_assert_no_locks_locked_except({ &loadMethodLock });

    imp = lookUpImpOrNilTryCache(nil, sel, cls, LOOKUP_INITIALIZE | LOOKUP_RESOLVER);

    // Translate forwarding function to C-callable external version
    if (!imp) {
        return _objc_msgForward;
    }

    return imp;
}

打印结果分析验证

gIMP_classToMetaclass - 0x100003d20--0x7fff2049c5c0--0x7fff2049c5c0--0x100003d50

• imp1: 0x100003d20
  • 类中可以查找到sayHello的具体实现,所以返回imp函数指针的地址
• imp2: 0x7fff2049c5c0
  • 元类中没有sayHello的具体实现,因为实例方法存储在类中，所以进行了消息转发
• imp3: 0x7fff2049c5c0
  • 类中没有sayHappy的具体实现,因为类方法存储在元类中，所以进行了消息转发
• imp4: 0x100003d50
  • 元类中有sayHappy的具体实现,因为类方法存储在元类中，所以返回imp函数指针的地址

总结

• class_getInstanceMethod:获取实例方法，如果传入的类或其父类带有指定选择器的实例方法，返回方法地址，否则返回NULL。
• class_getClassMethod:获取类方法，如果传入的类或其父类带有指定选择器的类方法，返回方法地址，否则返回NULL。
• class_getMethodImplementation:获取方法的具体实现，如果传入的类有指定方法的实现，返回imp函数指针地址，否则进行消息转发。