iOS Sharing #01 | 2019-03-23

時間 2019-11-07

標籤 ios sharing 欄目 iOS 简体版

原文原文鏈接

答：Objective-C 是一門動態語言，它會將一些工做放在代碼運行時才處理而並不是編譯時。也就是說，有不少類和成員變量在咱們編譯的時是不知道的，而在運行時，咱們所編寫的代碼會轉換成完整的肯定的代碼運行。所以，只有編譯器是不夠的，咱們還須要一個運行時系統(Runtime system)來處理編譯後的代碼。這就是 Objective-C Runtime 系統存在的意義，它是整個Objc運行框架的一塊基石。

平時編寫的OC代碼，底層都是由他實現的，如：git

[receiver message];
//底層運行時會被編譯器轉化爲：
objc_msgSend(receiver, selector)
//若是其還有參數好比：
[receiver message:(id)arg...];
//底層運行時會被編譯器轉化爲：
objc_msgSend(receiver, selector, arg1, arg2, ...)

複製代碼

二、根元類的isa指針指向誰？

答：見下一問

三、根元類的superClass指針指向誰？

答：這兩題一塊兒回答。首先看下圖：

先說幾個概念：
1）supercalss : 父類
2）subclass: 子類
3）isa : 概念很差說，官方文檔說的也不清晰。做用是根據 isa 指針就能夠找到對象所屬的類，可是isa指針在代碼運行時並不總指向實例對象所屬的類型，因此不能依靠它來肯定類型，要想肯定類型仍是須要用對象的 -class 方法。（PS:KVO 的實現機理就是將被觀察對象的isa指針指向一箇中間類而不是真實類型。）
4）class : 類，一個運行時類中關聯了它的父類指針、類名、成員變量、方法、緩存以及附屬的協議。（一個實例對象是一個類的實例）
5）meta class :元類，Objc 類自己也是一個對象，類對象所屬的類就叫作元類（一個類是元類的實例）
github

第一列是類的實例變量，如：[Person new]或者[[Person alloc] init]出來的對象；
第二列是類自己，存放父類指針、類名、成員變量、方法、緩存以及附屬的協議的信息；
第三列是元類
緩存

1）isa路線：
- 實例對象的isa指向Class
- Class的isa指向Meta Class
- Meta Class的isa指向根元類Root Meta Class
- 根元類的isa指向本身
2）superclass路線：
- 實例對象沒有superclass ；
- 實例對象所在的類，存在superclass，類的superclass後面會指向Root Class，Root Class的super Class是nil；
- 元類也存在superclass，元類的superclass後面會指向Root Meta Class，而Root Meta Class的superclass倒是Root Class。

因此：數據結構

根元類的isa指針指向本身
根元類的superclass指向root class
根類的isa指向根元類
根類的superclass指向nil

附舊版Class結構：app

typedef struct objc_class *Class;
Class 實際上是指向 objc_class 結構體的指針。objc_class 的數據結構以下：
struct objc_class {
    Class isa  OBJC_ISA_AVAILABILITY;
#if !__OBJC2__
    Class super_class                                        OBJC2_UNAVAILABLE;
    const char *name                                         OBJC2_UNAVAILABLE;
    long version                                             OBJC2_UNAVAILABLE;
    long info                                                OBJC2_UNAVAILABLE;
    long instance_size                                       OBJC2_UNAVAILABLE;
    struct objc_ivar_list *ivars                             OBJC2_UNAVAILABLE;
    struct objc_method_list **methodLists                    OBJC2_UNAVAILABLE;
    struct objc_cache *cache                                 OBJC2_UNAVAILABLE;
    struct objc_protocol_list *protocols                     OBJC2_UNAVAILABLE;
#endif
} OBJC2_UNAVAILABLE;

複製代碼

/// An opaque type that represents an Objective-C class.
typedef struct objc_class *Class;
/// A pointer to an instance of a class.
typedef struct objc_object *id;

複製代碼

Class是一個指向objc_class（類）結構體的指針，而id是一個指向objc_object（對象）結構體的指針。框架
objec_object（對象）中isa指針指向的類結構稱爲objec_class（該對象的類），其中存放着普通成員變量與對象方法（「-」開頭的方法）。函數
objec_class（類）中isa指針指向的類結構稱爲metaclass（該類的元類），其中存放着static類型的成員變量與static類型的方法（「+」開頭的方法）。spa

附圖：
舊版Class 3d

新版Class

四、函數四要素都是什麼？

答：函數名，函數參數，參數類型，返回值類型（PS:ObjC通常叫方法，不叫函數）

OC method簡單介紹

typedef struct objc_method *Method;
struct objc_method {
    SEL method_name OBJC2_UNAVAILABLE;  //方法名
    char *method_types OBJC2_UNAVAILABLE;   //方法類型
    IMP method_imp OBJC2_UNAVAILABLE;   //方法實現
}
複製代碼

objc_method 存儲了方法名，方法類型和方法實現。指針

方法名類型爲 SEL

方法類型 method_types 是個 char 指針，存儲方法的參數類型和返回值類型 method_imp 指向了方法的實現，本質是一個函數指針 Ivar Ivar 是表示成員變量的類型。

typedef struct objc_ivar *Ivar;
struct objc_ivar {
    char *ivar_name OBJC2_UNAVAILABLE;
    char *ivar_type OBJC2_UNAVAILABLE;
    int ivar_offset OBJC2_UNAVAILABLE;
#ifdef __LP64__
    int space OBJC2_UNAVAILABLE;
#endif
}
複製代碼

其中 ivar_offset 是基地址偏移字節

IMP

IMP在objc.h中的定義是：

typedef id (*IMP)(id, SEL, ...);
複製代碼

它就是一個函數指針，這是由編譯器生成的。當你發起一個 ObjC 消息以後，最終它會執行的那段代碼，就是由這個函數指針指定的，而 IMP 這個函數指針就指向了這個方法的實現。

五、實例方法去哪裏找？

答：其所屬的類的方法表

拓展

問：oc是如何找到須要執行哪一個方法的？
答：當須要執行某個實例方法的時候（類方法相似），oc會先去該類的方法的緩存列表裏面查找，若找到了，則執行，不然，去該類的方法列表中查找是否存在該方法，存在，執行該方法並更新方法緩存列表，不然，去該父類緩存以及父類方法列表查找，直到根類，若還未找到，則啓用動態解析以及消息轉發流程，若仍是失敗，報unrecognized selector異常