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找工作，Objective-C中的Runtime是經(jīng)常被問到的一個問題，幾乎是面試大公司必問的一個問題。當然還有一些其他問題也幾乎必問，例 如：RunLoop，Block，內(nèi)存管理等。其他的問題如果有機會我會在其他文章中介紹。本篇文章主要介紹RunTime。
RunTime簡稱運行時。就是系統(tǒng)在運行的時候的一些機制，其中最主要的是消息機制。對于C語言，函數(shù)的調(diào)用在編譯的時候會決定調(diào)用哪個函數(shù)（ C語言的函數(shù)調(diào)用請看這里 ）。編譯完成之后直接順序執(zhí)行，無任何二義性。OC的函數(shù)調(diào)用成為消息發(fā)送。屬于動態(tài)調(diào)用過程。在編譯的時候并不能決定真正調(diào)用哪個函數(shù)（事實證明，在編 譯階段，OC可以調(diào)用任何函數(shù)，即使這個函數(shù)并未實現(xiàn)，只要申明過就不會報錯。而C語言在編譯階段就會報錯）。只有在真正運行的時候才會根據(jù)函數(shù)的名稱找 到對應的函數(shù)來調(diào)用。
那OC是怎么實現(xiàn)動態(tài)調(diào)用的呢？下面我們來看看OC通過發(fā)送消息來達到動態(tài)調(diào)用的秘密。假如在OC中寫了這樣的一個代碼：
[obj makeText];
其中obj是一個對象，makeText是一個函數(shù)名稱。對于這樣一個簡單的調(diào)用。在編譯時RunTime會將上述代碼轉(zhuǎn)化成
objc_msgSend(obj,@selector(makeText));
首先我們來看看obj這個對象，iOS中的obj都繼承于NSObject。
@interface NSObject <nsobject> {
Class isa OBJC_ISA_AVAILABILITY;
}</nsobject>
在NSObjcet中存在一個Class的isa指針。然后我們看看Class：
typedef struct objc_class *Class;
struct objc_class {
Class isa;
// 指向metaclass
Class super_class ;
// 指向其父類
const char *name ;
// 類名
long version ;
// 類的版本信息，初始化默認為0，可以通過runtime函數(shù)class_setVersion和class_getVersion進行修改、讀取
long info;
// 一些標識信息,如CLS_CLASS (0x1L) 表示該類為普通 class ，其中包含對象方法和成員變量;CLS_META (0x2L) 表示該類為 metaclass，其中包含類方法;
long instance_size ;
// 該類的實例變量大小(包括從父類繼承下來的實例變量);
struct objc_ivar_list *ivars;
// 用于存儲每個成員變量的地址
struct objc_method_list **methodLists ;
// 與 info 的一些標志位有關(guān),如CLS_CLASS (0x1L),則存儲對象方法，如CLS_META (0x2L)，則存儲類方法;
struct objc_cache *cache;
// 指向最近使用的方法的指針，用于提升效率；
struct objc_protocol_list *protocols;
// 存儲該類遵守的協(xié)議
}
我們可以看到，對于一個Class類中，存在很多東西，下面我來一一解釋一下：
Class isa：指向metaclass，也就是靜態(tài)的Class。一般一個Obj對象中的isa會指向普通的Class，這個Class中存儲普通成員變量和對 象方法（“-”開頭的方法），普通Class中的isa指針指向靜態(tài)Class，靜態(tài)Class中存儲static類型成員變量和類方法（“+”開頭的方 法）。
Class super_class:指向父類，如果這個類是根類，則為NULL。
下面一張圖片很好的描述了類和對象的繼承關(guān)系：
注意：所有metaclass中isa指針都指向跟metaclass。而跟metaclass則指向自身。Root metaclass是通過繼承Root class產(chǎn)生的。與root class結(jié)構(gòu)體成員一致，也就是前面提到的結(jié)構(gòu)。不同的是Root metaclass的isa指針指向自身。
Class類中其他的成員這里就先不做過多解釋了，下面我們來看看：
@selector (makeText)：這是一個SEL方法選擇器。SEL其主要作用是快速的通過方法名字（makeText）查找到對應方法的函數(shù)指針，然后調(diào)用其函 數(shù)。SEL其本身是一個Int類型的一個地址，地址中存放著方法的名字。對于一個類中。每一個方法對應著一個SEL。所以iOS類中不能存在2個名稱相同 的方法，即使參數(shù)類型不同，因為SEL是根據(jù)方法名字生成的，相同的方法名稱只能對應一個SEL。
下面我們就來看看具體消息發(fā)送之后是怎么來動態(tài)查找對應的方法的。
首先，編譯器將代碼[obj makeText];轉(zhuǎn)化為objc_msgSend(obj, @selector (makeText));，在objc_msgSend函數(shù)中。首先通過obj的isa指針找到obj對應的class。在Class中先去cache中 通過SEL查找對應函數(shù)method（猜測cache中method列表是以SEL為key通過hash表來存儲的，這樣能提高函數(shù)查找速度），若 cache中未找到。再去methodList中查找，若methodlist中未找到，則取superClass中查找。若能找到，則將method加 入到cache中，以方便下次查找，并通過method中的函數(shù)指針跳轉(zhuǎn)到對應的函數(shù)中去執(zhí)行。
