Objective-C對(duì)象的本質(zhì)

一、OC對(duì)象的本質(zhì)

我們平時(shí)編寫的Objective-C代碼,底層實(shí)現(xiàn)其實(shí)都是C\C++代碼


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Objective-C的面向?qū)ο蠖际腔贑\C++的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的

思考:Objective-C的對(duì)象、類主要是基于C\C++的什么數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的?
答:結(jié)構(gòu)體

將Objective-C代碼轉(zhuǎn)換為C\C++代碼

xcrun  -sdk  iphoneos  clang  -arch  arm64  -rewrite-objc  OC源文件  -o  輸出的CPP文件

如果需要鏈接其他框架,使用-framework 參數(shù)。比如-framework UIKit

NSObject的底層實(shí)現(xiàn)


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二、實(shí)時(shí)查看內(nèi)存數(shù)據(jù)

Debug -> Debug Workfllow -> View Memory (Shift + Command + M)


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除此之外,也可以使用LLDB指令

三、2個(gè)容易混淆的函數(shù)

1.創(chuàng)建一個(gè)實(shí)例對(duì)象,至少需要多少內(nèi)存?

#import <objc/runtime.h>
class_getInstanceSize([NSObject class]);

2.創(chuàng)建一個(gè)實(shí)例對(duì)象,實(shí)際上分配了多少內(nèi)存?

#import <malloc/malloc.h>
malloc_size((__bridge const void *)obj);

四、常用LLDB指令

print、p:打印
po:打印對(duì)象
-----------------------------------------
讀取內(nèi)存
memory read/數(shù)量格式字節(jié)數(shù)  內(nèi)存地址
x/數(shù)量格式字節(jié)數(shù)  內(nèi)存地址
x/3xw  0x10010

格式
x是16進(jìn)制,f是浮點(diǎn),d是10進(jìn)制

字節(jié)大小
b:byte 1字節(jié),h:half word 2字節(jié)
w:word 4字節(jié),g:giant word 8字節(jié)
-----------------------------------------
修改內(nèi)存中的值
memory  write  內(nèi)存地址  數(shù)值
memory  write  0x0000010  10

五、OC對(duì)象的分類

Objective-C中的對(duì)象,簡稱OC對(duì)象,主要可以分為3種
1.instance對(duì)象(實(shí)例對(duì)象)
instance對(duì)象就是通過類alloc出來的對(duì)象,每次調(diào)用alloc都會(huì)產(chǎn)生新的instance對(duì)象


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object1、object2是NSObject的instance對(duì)象(實(shí)例對(duì)象)
它們是不同的兩個(gè)對(duì)象,分別占據(jù)著兩塊不同的內(nèi)存


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instance對(duì)象在內(nèi)存中存儲(chǔ)的信息包括
(1)isa指針
(2)其他成員變量
2.class對(duì)象(類對(duì)象)


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objectClass1 ~ objectClass5都是NSObject的class對(duì)象(類對(duì)象)

它們是同一個(gè)對(duì)象。每個(gè)類在內(nèi)存中有且只有一個(gè)class對(duì)象


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class對(duì)象在內(nèi)存中存儲(chǔ)的信息主要包括
(1)isa指針
(2)superclass指針
(3)類的屬性信息(@property)、類的對(duì)象方法信息(instance method)
(4)類的協(xié)議信息(protocol)、類的成員變量信息(ivar)

3.meta-class對(duì)象(元類對(duì)象)


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objectMetaClass是NSObject的meta-class對(duì)象(元類對(duì)象)

每個(gè)類在內(nèi)存中有且只有一個(gè)meta-class對(duì)象

meta-class對(duì)象和class對(duì)象的內(nèi)存結(jié)構(gòu)是一樣的,但是用途不一樣,在內(nèi)存中存儲(chǔ)的信息主要包括
(1)isa指針
(2)superclass指針
(3)類的類方法信息(class method)


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注意:以下代碼獲取的objectClass是class對(duì)象,并不是meta-class對(duì)象

Class objectClass = [NSObject class] class];

查看Class是否為meta-class

#import <objc/runtime.h>

BOOL result = class_isMetaClass([NSObject class]);

六、 isa指針

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instance的isa& ISA_MASK指向class
當(dāng)調(diào)用對(duì)象方法時(shí),通過instance的isa找到class,最后找到對(duì)象方法的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行調(diào)用

class的isa& ISA_MASK指向meta-class
當(dāng)調(diào)用類方法時(shí),通過class的isa找到meta-class,最后找到類方法的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行調(diào)用

從64bit開始,isa需要進(jìn)行一次位運(yùn)算,才能計(jì)算出真實(shí)地址,32位直接不需要進(jìn)行位運(yùn)算。

七、class對(duì)象的superclass指針

當(dāng)Student的instance對(duì)象要調(diào)用Person的對(duì)象方法時(shí),會(huì)先通過isa找到Student的class,然后通過superclass找到Person的class,最后找到對(duì)象方法的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行調(diào)用


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八、meta-class對(duì)象的superclass指針

當(dāng)Student的class要調(diào)用Person的類方法時(shí),會(huì)先通過isa找到Student的meta-class,然后通過superclass找到Person的meta-class,最后找到類方法的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行調(diào)用。


九、isa、superclass總結(jié)

1.instance的isa指向class

2.class的isa指向meta-class

3.meta-class的isa指向基類的meta-class

4.class的superclass指向父類的class
如果沒有父類,superclass指針為nil

5.meta-class的superclass指向父類的meta-class
基類的meta-class的superclass指向基類的class

6.instance調(diào)用對(duì)象方法的軌跡
isa找到class,方法不存在,就通過superclass找父類

7.class調(diào)用類方法的軌跡
isa找meta-class,方法不存在,就通過superclass找父類


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十、objc4源碼下載

十一、相關(guān)面試題

1.一個(gè)NSObject對(duì)象占用多少內(nèi)存?
系統(tǒng)分配了16個(gè)字節(jié)給NSObject對(duì)象(通過malloc_size函數(shù)獲得)
但NSObject對(duì)象內(nèi)部只使用了8個(gè)字節(jié)的空間(64bit環(huán)境下,可以通過class_getInstanceSize函數(shù)獲得)

2.對(duì)象的isa指針指向哪里?
instance對(duì)象的isa指向class對(duì)象
class對(duì)象的isa指向meta-class對(duì)象
meta-class對(duì)象的isa指向基類的meta-class對(duì)象

3.OC的類信息存放在哪里?
對(duì)象方法、屬性、成員變量、協(xié)議信息,存放在class對(duì)象中
類方法,存放在meta-class對(duì)象中
成員變量的具體值,存放在instance對(duì)象

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