iOS Runtime詳解之SEL,Class,id,IMP,_cmd,isa,method,Ivar

Rumtime都能干什么

  • 動(dòng)態(tài)改變方法的執(zhí)行體
  • Method Swizzling
  • NSSelectorFromString,NSClassFromString…
  • 動(dòng)態(tài)添加屬性(主要是類別)
  • 動(dòng)態(tài)遍歷屬性和方法,動(dòng)態(tài)為類添加方法

學(xué)習(xí)Rumtime,基本的概念很重要,計(jì)劃Rumtime這個(gè)系列計(jì)劃幾篇文章

  • 講講一些基本概念(文本),例如SEL,Class,id,IMP等等
  • 詳解iOS中消息的傳遞機(jī)制,以及消息轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制,內(nèi)存分配,類對(duì)象,元類對(duì)象
  • Method Swizzling
  • 其他常見實(shí)際應(yīng)用

什么是Runtime?

Objective-C語(yǔ)言把能在運(yùn)行期做的事情就推遲到運(yùn)行期在決定。這就意味著,Objective-C不僅需要一個(gè)編譯器,而且需要一個(gè)運(yùn)行期環(huán)境。這個(gè)運(yùn)行期環(huán)境就是Runtime。

最直接的例子就是方法的調(diào)用

[receiver message]

這樣的一個(gè)OC方法會(huì)被編譯成:

objc_msgSend(receiver, selector)

這里,先記著receiver就是接受信息的對(duì)象,selector是執(zhí)行消息的函數(shù)體名稱,是個(gè)C的字符串。是像其他語(yǔ)言一樣,直接編譯成一個(gè)指向函數(shù)體的指針。

那么,在運(yùn)行的時(shí)候,如何通過objc_megSend(receiver, selector)找到實(shí)際的函數(shù)體呢?

SEL/objc_selector

objc_selector是一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),可以理解為一個(gè)C String

SEL

源碼的定義如下:

typedef struct objc_selector *SEL;

也就是說,SEL是一個(gè)指向C String的指針。

id/objc_object

  • id 是指向一個(gè)類的實(shí)例對(duì)象
    底層代碼的定義
typedef struct objc_object *id;

其中 objc_object的底層定義

struct objc_object {
    Class isa  OBJC_ISA_AVAILABILITY;
};

可以看到objc_object中只保存了一個(gè)Class類型的isa指針。這里看不懂不要怕,先記著,對(duì)象中就是保存了一個(gè)指向Objective C中對(duì)應(yīng)類的指針。

Class/objc_class

  • Class是指向Objective-C類對(duì)象(objc_class)的一個(gè)指針
    底層代碼
typedef struct objc_class *Class;

objc_class
底層定義

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;
/* Use `Class` instead of `struct objc_class *` */

可以看到,這就是類對(duì)象結(jié)構(gòu)體的定義,細(xì)心的同學(xué)可能發(fā)現(xiàn)了類對(duì)象里仍然有一個(gè)指針Class isa,先記著,這個(gè)isa指向的是類元對(duì)象。這個(gè)我會(huì)在下一篇文章里詳細(xì)闡述

IMP

  • IMP是指向?qū)嶋H執(zhí)行函數(shù)體的指針
#if !OBJC_OLD_DISPATCH_PROTOTYPES
typedef void (*IMP)(void /* id, SEL, ... */ ); 
#else
typedef id (*IMP)(id, SEL, ...); 
#endif

可以看到,這個(gè)函數(shù)體前兩個(gè)參數(shù)是 id(消息接受者,也就是對(duì)象),以及SEL(方法的名字)

method/objc_method

  • method是指向Objective-C中的方法的指針
typedef struct objc_method *Method;

其中

struct objc_method {
    SEL method_name                                          OBJC2_UNAVAILABLE;
    char *method_types                                       OBJC2_UNAVAILABLE;
    IMP method_imp                                           OBJC2_UNAVAILABLE;
}                                                            OBJC2_UNAVAILABLE;

_cmd

SEL 類型的一個(gè)變量,Objective C的函數(shù)的前兩個(gè)隱藏參數(shù)為self 和 _cmd

Ivar

ivar - Objective-C中的實(shí)例變量

typedef struct objc_ivar *Ivar;

可以看到變量的內(nèi)存模型

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
}                                                            OBJC2_UNAVAILABLE;
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