轉(zhuǎn)至南峰子老師的博客 Objective-C Runtime 運行時之六：拾遺
前面幾篇基本介紹了runtime中的大部分功能，包括對類與對象、成員變量與屬性、方法與消息、分類與協(xié)議的處理。runtime大部分的功能都是圍繞這幾點來實現(xiàn)的。
本章的內(nèi)容并不算重點，主要針對前文中對Objective-C Runtime Reference內(nèi)容遺漏的地方做些補充。當然這并不能包含所有的內(nèi)容。runtime還有許多內(nèi)容，需要讀者去研究發(fā)現(xiàn)。
一、super
在Objective-C中，如果我們需要在類的方法中調(diào)用父類的方法時，通常都會用到super，如下所示：
@interface MyViewController: UIViewController
@end
@implementation MyViewController
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
// do something
...
}
@end
如何使用super我們都知道。現(xiàn)在的問題是，它是如何工作的呢？
首先我們需要知道的是super與self不同。self是類的一個隱藏參數(shù)，每個方法的實現(xiàn)的第一個參數(shù)即為self。而super并不是隱藏參數(shù)，它實際上只是一個”編譯器標示符”，它負責告訴編譯器，當調(diào)用viewDidLoad方法時，去調(diào)用父類的方法，而不是本類中的方法。而它實際上與self指向的是相同的消息接收者。為了理解這一點，我們先來看看super的定義：
struct objc_super { id receiver; Class superClass; };
這個結(jié)構(gòu)體有兩個成員：
- 1、receiver：即消息的實際接收者
- 2、superClass：指針當前類的父類
當我們使用super來接收消息時，編譯器會生成一個objc_super結(jié)構(gòu)體。就上面的例子而言，這個結(jié)構(gòu)體的receiver就是MyViewController對象，與self相同；superClass指向MyViewController的父類UIViewController。
接下來，發(fā)送消息時，不是調(diào)用objc_msgSend函數(shù)，而是調(diào)用objc_msgSendSuper函數(shù)，其聲明如下：
id objc_msgSendSuper ( struct objc_super *super, SEL op, ... );
該函數(shù)第一個參數(shù)即為前面生成的objc_super結(jié)構(gòu)體，第二個參數(shù)是方法的selector。該函數(shù)實際的操作是：從objc_super結(jié)構(gòu)體指向的superClass的方法列表開始查找viewDidLoad的selector，找到后以objc->receiver去調(diào)用這個selector，而此時的操作流程就是如下方式了
objc_msgSend(objc_super->receiver, @selector(viewDidLoad))
由于objc_super->receiver就是self本身，所以該方法實際與下面這個調(diào)用是相同的：
objc_msgSend(self, @selector(viewDidLoad))
為了便于理解，我們看以下實例：
@interface MyClass : NSObject
@end
@implementation MyClass
- (void)test {
NSLog(@"self class: %@", self.class);
NSLog(@"super class: %@", super.class);
}
@end
調(diào)用MyClass的test方法后，其輸出是：
2014-11-08 15:55:03.256 [824:209297] self class: MyClass
2014-11-08 15:55:03.256 [824:209297] super class: MyClass
從上例中可以看到，兩者的輸出都是MyClass。大家可以自行用上面介紹的內(nèi)容來梳理一下。
二、庫相關(guān)操作
庫相關(guān)的操作主要是用于獲取由系統(tǒng)提供的庫相關(guān)的信息，主要包含以下函數(shù)：
// 獲取所有加載的Objective-C框架和動態(tài)庫的名稱
const char ** objc_copyImageNames ( unsigned int *outCount );
// 獲取指定類所在動態(tài)庫
const char * class_getImageName ( Class cls );
// 獲取指定庫或框架中所有類的類名
const char ** objc_copyClassNamesForImage ( const char *image, unsigned int *outCount );
通過這幾個函數(shù)，我們可以了解到某個類所有的庫，以及某個庫中包含哪些類。如下代碼所示：
NSLog(@"獲取指定類所在動態(tài)庫");
NSLog(@"UIView's Framework: %s", class_getImageName(NSClassFromString(@"UIView")));
NSLog(@"獲取指定庫或框架中所有類的類名");
const char ** classes = objc_copyClassNamesForImage(class_getImageName(NSClassFromString(@"UIView")), &outCount);
for (int i = 0; i < outCount; i++) {
NSLog(@"class name: %s", classes[i]);
}
其輸出結(jié)果如下：
2014-11-08 12:57:32.689 [747:184013] 獲取指定類所在動態(tài)庫
2014-11-08 12:57:32.690 [747:184013] UIView's Framework: /System/Library/Frameworks/UIKit.framework/UIKit
2014-11-08 12:57:32.690 [747:184013] 獲取指定庫或框架中所有類的類名
2014-11-08 12:57:32.691 [747:184013] class name: UIKeyboardPredictiveSettings
2014-11-08 12:57:32.691 [747:184013] class name: _UIPickerViewTopFrame
2014-11-08 12:57:32.691 [747:184013] class name: _UIOnePartImageView
2014-11-08 12:57:32.692 [747:184013] class name: _UIPickerViewSelectionBar
2014-11-08 12:57:32.692 [747:184013] class name: _UIPickerWheelView
2014-11-08 12:57:32.692 [747:184013] class name: _UIPickerViewTestParameters
......
三、塊操作
我們都知道block給我們帶到極大的方便，蘋果也不斷提供一些使用block的新的API。同時，蘋果在runtime中也提供了一些函數(shù)來支持針對block的操作，這些函數(shù)包括：
// 創(chuàng)建一個指針函數(shù)的指針，該函數(shù)調(diào)用時會調(diào)用特定的block
IMP imp_implementationWithBlock ( id block );
// 返回與IMP(使用imp_implementationWithBlock創(chuàng)建的)相關(guān)的block
id imp_getBlock ( IMP anImp );
// 解除block與IMP(使用imp_implementationWithBlock創(chuàng)建的)的關(guān)聯(lián)關(guān)系，并釋放block的拷貝
BOOL imp_removeBlock ( IMP anImp );
-
imp_implementationWithBlock函數(shù)：參數(shù)block的簽名必須是method_return_type ^(id self, method_args …)形式的。該方法能讓我們使用block作為IMP。如下代碼所示：
@interface MyRuntimeBlock : NSObject
@end
@implementation MyRuntimeBlock
@end
// 測試代碼
IMP imp = imp_implementationWithBlock(^(id obj, NSString *str) {
NSLog(@"%@", str);
});
class_addMethod(MyRuntimeBlock.class, @selector(testBlock:), imp, "v@:@");
MyRuntimeBlock *runtime = [[MyRuntimeBlock alloc] init];
[runtime performSelector:@selector(testBlock:) withObject:@"hello world!"];
輸出結(jié)果是
2014-11-09 14:03:19.779 [1172:395446] hello world!
四、弱引用操作
// 加載弱引用指針引用的對象并返回
id objc_loadWeak ( id *location );
// 存儲__weak變量的新值
id objc_storeWeak ( id *location, id obj );
objc_loadWeak函數(shù)：該函數(shù)加載一個弱指針引用的對象，并在對其做retain
和autoreleasing操作后返回它。這樣，對象就可以在調(diào)用者使用它時保持足夠長的生命周期。該函數(shù)典型的用法是在任何有使用__weak
變量的表達式中使用。objc_storeWeak函數(shù)：該函數(shù)的典型用法是用于__weak
變量做為賦值對象時。
這兩個函數(shù)的具體實施在此不舉例，有興趣的小伙伴可以參考《Objective-C高級編程：iOS與OS X多線程和內(nèi)存管理》
中對__weak實現(xiàn)的介紹。
五、宏定義
在runtime中，還定義了一些宏定義供我們使用，有些值我們會經(jīng)常用到，如表示BOOL值的YES/NO；而有些值不常用，如OBJC_ROOT_CLASS。在此我們做一個簡單的介紹。
1、布爾值
#define YES (BOOL)1
#define NO (BOOL)0
這兩個宏定義定義了表示布爾值的常量，需要注意的是YES的值是1，而不是非0值。
2、空值
#define nil __DARWIN_NULL
#define Nil __DARWIN_NULL
其中nil用于空的實例對象，而Nil用于空類對象。
3、分發(fā)函數(shù)原型
#define OBJC_OLD_DISPATCH_PROTOTYPES 1
該宏指明分發(fā)函數(shù)是否必須轉(zhuǎn)換為合適的函數(shù)指針類型。當值為0時，必須進行轉(zhuǎn)換
4、Objective-C根類
#define OBJC_ROOT_CLASS
如果我們定義了一個Objective-C根類，則編譯器會報錯，指明我們定義的類沒有指定一個基類。這種情況下，我們就可以使用這個宏定義來避過這個編譯錯誤。該宏在iOS 7.0后可用。
其實在NSObject的聲明中，我們就可以看到這個宏的身影，如下所示：
__OSX_AVAILABLE_STARTING(__MAC_10_0, __IPHONE_2_0)
OBJC_ROOT_CLASS
OBJC_EXPORT
@interface NSObject <NSObject> {
Class isa OBJC_ISA_AVAILABILITY;
}
我們可以參考這種方式來定義我們自己的根類。
5、局部變量存儲時長
#define NS_VALID_UNTIL_END_OF_SCOPE
該宏表明存儲在某些局部變量中的值在優(yōu)化時不應該被編譯器強制釋放。
我們將局部變量標記為id類型或者是指向ObjC對象類型的指針，以便存儲在這些局部變量中的值在優(yōu)化時不會被編譯器強制釋放。相反，這些值會在變量再次被賦值之前或者局部變量的作用域結(jié)束之前都會被保存。
6、關(guān)聯(lián)對象行為
enum {
OBJC_ASSOCIATION_ASSIGN = 0,
OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC = 1,
OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC = 3,
OBJC_ASSOCIATION_RETAIN = 01401,
OBJC_ASSOCIATION_COPY = 01403
};
這幾個值在前面已介紹過，在此不再重復。
六、總結(jié)
至此，本系列對runtime的整理已完結(jié)。當然這只是對runtime的一些基礎(chǔ)知識的歸納，力圖起個拋磚引玉的作用。還有許多關(guān)于runtime有意思東西還需要讀者自己去探索發(fā)現(xiàn)。
七、參考
Objective-C Runtime Reference
iOS:Objective-C中Self和Super詳解
Objective-C的動態(tài)特性
