iOS底層探索 -- 類的結(jié)構(gòu)分析 (二)

isa走位圖鎮(zhèn)樓


isa流程圖.png

其實在研究類或是對象的過程中,這張圖一直是貫穿整個流程的線索。

消失的類方法

在我們上次的研究中,我們打印了類的class_data_bits_t信息,同時打印了其中的方法列表,但似乎我們沒有看見類方法。
lldb重新驗證一下

@interface FQPerson : NSObject
@property (nonatomic, strong) NSString * name;
@property (nonatomic, strong) NSString * nikeName;
-(void)sayHelloWorld;
-(void)eat;
+(void)cry;
@end
FQPerson * person  = [FQPerson alloc];        
NSLog(@"%@",person);

首先,我們聲明一個創(chuàng)建了一個類,其中聲明兩個對象方法,一個類方法,然后初始化一個類對象
lldb打印

方法列表lldb打印.png

(注:沒有實現(xiàn)的方法在這里也無法打?。?/strong>

所以,在這里,我們并沒有發(fā)現(xiàn)類方法。那么,類方法存在哪里?

MachOView

在這里,我們引入一個新的工具 MachOView
MachOView工具可Mac平臺中可查看MachO文件格式信息,iOS系統(tǒng)中可執(zhí)行程序?qū)儆?strong>Mach-O
文件格式

2305876-ffd25d22e3a3cbee.png

將products中編譯出的文件拖入MachOView

文件.png

就可以得到


MachO界面.png

我們打開其中的FunctionStarts->Functions就可以看到類內(nèi)部的方法

Funtions.jpg

其中清楚打印了類方法+(void)cry;是確實存在的。

類方法確實存在,可是卻并沒有在bits的方法列表中,我們猜測類方法的歸屬不屬于類本身。

元類探索

在我們之前探索isa的過程中,我們知道類都存在一個同名同姓的玩意兒,我們稱之為MetaClass 元類,既然它也是FQPerson,那是否可能類方法存在于元類當中?

這次,我們通過代碼驗證
通過class_getInstanceMethod方法
方法說明

方法說明.jpg

將方法和指定的類所實現(xiàn)的方法先對應,如果指定類或者其父類均包含其實例方法,則為NULL

FQPerson * person  = [FQPerson alloc];
Class pClass     = object_getClass(person);
const char *className = class_getName(pClass);
Class metaClass = objc_getMetaClass(className);
Method method = class_getInstanceMethod(metaClass, @selector(cry));
NSLog(@"%p",method);

打印結(jié)果為0x1000034e8,確實存在于FQPerson的元類中。

方法拓展

由此,我們來分析一個試題,基于上面測試時的類,和類中的方法

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

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

從上面的分析中,我們已經(jīng)知道對象方法 是在 中的,類方法存在于元類

  • method1 在中查找 -(void)eat; 這樣一個對象實例方法 存在
  • method2 在元類中查找 -(void)eat; 這樣一個對象實例方法 不存在
  • method3 在中查找 +(void)cry; 這樣一個類的實例方法 不存在
  • method3 在元類中查找 +(void)cry; 這樣一個類的實例方法 存在

對比打印結(jié)果 0x100003550-0x0-0x0-0x1000034e8


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

    Method method3 = class_getClassMethod(pClass, @selector(cry));
    //
    Method method4 = class_getClassMethod(metaClass, @selector(cry));
    
    NSLog(@"%s-%p-%p-%p-%p",__func__,method1,method2,method3,method4);
}

方法分析


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

    return class_getInstanceMethod(cls->getMeta(), sel);
}

這個方法是查找類中是否存在類方法,由代碼實現(xiàn)中,可以看出class會被指向metaClass然后查找(注意,如果本身這個class已經(jīng)是metaClass,那么將直接返回class

  • method1 在中查找 +(void)eat; 這樣一個類實例方法 不存在
  • method2 在元類中查找 +(void)eat; 這樣一個類實例方法 不存在
  • method3 在中查找 +(void)cry; 這樣一個類實例方法 存在
  • method3 在元類中查找 +(void)cry; 這樣一個類實例方法 存在

對比打印 -0x0-0x0-0x1000034e8-0x1000034e8


BOOL re1 = [(id)[NSObject class] isKindOfClass:[NSObject class]];       //
BOOL re2 = [(id)[NSObject class] isMemberOfClass:[NSObject class]];     //
BOOL re3 = [(id)[FQPerson class] isKindOfClass:[FQPerson class]];       //
BOOL re4 = [(id)[FQPerson class] isMemberOfClass:[FQPerson class]];     //
NSLog(@" re1 :%hhd\n re2 :%hhd\n re3 :%hhd\n re4 :%hhd\n",re1,re2,re3,re4);
BOOL re5 = [(id)[NSObject alloc] isKindOfClass:[NSObject class]];       //
BOOL re6 = [(id)[NSObject alloc] isMemberOfClass:[NSObject class]];     //
BOOL re7 = [(id)[FQPerson alloc] isKindOfClass:[FQPerson class]];       //
BOOL re8 = [(id)[FQPerson alloc] isMemberOfClass:[FQPerson class]];     //
NSLog(@" re5 :%hhd\n re6 :%hhd\n re7 :%hhd\n re8 :%hhd\n",re5,re6,re7,re8);

分析

  • + (BOOL)isKindOfClass:(Class)cls;
+ (BOOL)isKindOfClass:(Class)cls {
    for (Class tcls = self->ISA(); tcls; tcls = tcls->superclass) {
        if (tcls == cls) return YES;
    }
    return NO;
}
  • + (BOOL)isMemberOfClass:(Class)cls
+ (BOOL)isMemberOfClass:(Class)cls {
    return self->ISA() == cls;
}
  • - (BOOL)isKindOfClass:(Class)aClass;
- (BOOL)isKindOfClass:(Class)cls {
    for (Class tcls = [self class]; tcls; tcls = tcls->superclass) {
        if (tcls == cls) return YES;
    }
    return NO;
}
  • - (BOOL)isMemberOfClass:(Class)aClass;
- (BOOL)isMemberOfClass:(Class)cls {
    return [self class] == cls;
}
  1. BOOL re1 = [(id)[NSObject class] isKindOfClass:[NSObject class]];

第一次 tclsNSObject元類NSObject 不相等
第二次 tclsNSObject元類的父類 ——> NSObjectNSObject 相等

  1. BOOL re3 = [(id)[FQPerson class] isKindOfClass:[FQPerson class]];

第一次 tclsFQPerson元類FQPerson 不相等
第二次 tclsFQPerson元類的父類 ——> NSObjectFQPerson 不相等

  1. BOOL re2 = [(id)[NSObject class] isMemberOfClass:[NSObject class]];

NSObject的元類NSObject 不相等

  1. BOOL re4 = [(id)[FQPerson class] isMemberOfClass:[FQPerson class]];

FQPerson的元類FQPerson 不相等

  1. BOOL re5 = [(id)[NSObject alloc] isKindOfClass:[NSObject class]];

NSObject實例化對象的類->NSObjectNSObject 相等

  1. BOOL re6 = [(id)[NSObject alloc] isMemberOfClass:[NSObject class]];

NSObject實例化對象的類->NSObjectNSObject 相等

  1. BOOL re7 = [(id)[FQPerson alloc] isKindOfClass:[FQPerson class]];

FQPerson實例化對象的類->FQPersonFQPerson 相等

  1. BOOL re8 = [(id)[FQPerson alloc] isMemberOfClass:[FQPerson class]];

FQPerson實例化對象的類->FQPersonFQPerson 相等

綜上 1 0 0 0 1 1 1 1 。
這些題目不止考驗對函數(shù)的了解,還考驗了細心程度,切記 不可大意失荊州。

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