【面試-1】通過(guò) Asssociate 方法關(guān)聯(lián)的對(duì)象，需要在dealloc中釋放

當(dāng)對(duì)象釋放時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)調(diào)用dealloc

dealloc釋放步驟

• 1、C++函數(shù)釋放：objc_cxxDestruct
• 2、移除關(guān)聯(lián)屬性：_object_remove_assocations
• 3、將弱引用自動(dòng)設(shè)置nil：weak_clear_no_lock(&table.weak_table, (id)this)
• 4、引用計(jì)數(shù)清空：table.refcnts.erase(this）
• 5、銷(xiāo)毀對(duì)象：free(obj)

由此可看出關(guān)聯(lián)對(duì)象不需要我們手動(dòng)移除，會(huì)在對(duì)象析構(gòu)(dealloc)時(shí)釋放

dealloc源碼

• 在objc源碼中搜索dealloc實(shí)現(xiàn)
  

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• _objc_rootDealloc源碼實(shí)現(xiàn)，主要是對(duì)象進(jìn)行析構(gòu)
  

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• rootDealloc源碼實(shí)現(xiàn)
  

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• object_dispose源碼實(shí)現(xiàn)，銷(xiāo)毀實(shí)例對(duì)象
  

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• objc_destructInstance源碼實(shí)現(xiàn)，移除關(guān)聯(lián)屬性
  

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• _object_remove_assocations源碼，移除關(guān)聯(lián)屬性，主要是從全局哈希map中找到相關(guān)對(duì)象的迭代器，然后將迭代器中關(guān)聯(lián)屬性，徹底移除
  

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【面試-2】類(lèi)的方法 和 分類(lèi)方法 重名，方法調(diào)用順序

• 如果是普通方法同名，包括initialize，都會(huì)先調(diào)用分類(lèi)方法

  • 因?yàn)?code>分類(lèi)的方法是類(lèi)realize 后attach進(jìn)去的，插在類(lèi)的方法的前面，所有優(yōu)先調(diào)用分類(lèi)的方法（不是分類(lèi)覆蓋分類(lèi)）
  • initialize方法在第一次消息時(shí)主動(dòng)調(diào)用，為了不影響整個(gè)load，可以將提前加載的數(shù)據(jù)寫(xiě)到initialize中

• 如果同名方法時(shí)load方法，先調(diào)用主類(lèi)load，后加載分類(lèi)load（分類(lèi)之間看編譯順序）

  • 原理可以查看iOS 類(lèi)的加載（下）文章中的load_images原理分析

【面試-3】Runtime是什么？

• runtime是由C和C++匯編實(shí)現(xiàn)的一套API，為OC語(yǔ)言加入了面向?qū)ο螅约斑\(yùn)行時(shí)的功能

• 將數(shù)據(jù)類(lèi)型的確定從 編譯時(shí) 推遲到了 運(yùn)行時(shí)

  • 例如：類(lèi)別extension 和 分類(lèi)category的區(qū)別

• 平時(shí)編寫(xiě)的OC代碼，在程序運(yùn)行的過(guò)程中，其實(shí)最終會(huì)轉(zhuǎn)換成runtime的C語(yǔ)言代碼， runtime是OC的幕后工作者

【面試-4】方法的本質(zhì)，sel是什么？IMP是什么？?jī)烧咧g的關(guān)系又是什么？

• 方法的本質(zhì)：發(fā)送消息

  • 快速查找objc_msgSend ：從cache_t緩存消息中查找
  • 慢速查找：遞歸查找自己和父類(lèi)lookUpImpOrForward
  • 查找不到消息
    • 動(dòng)態(tài)方法解析resolveInstanceMethod
    • 消息快速轉(zhuǎn)發(fā)forwardingTargetForSelector
    • 消息慢速轉(zhuǎn)發(fā)methodSignatureForSelector & forwardInvocation

• sel是方法編號(hào) -- 在read_images 期間就編譯進(jìn)了內(nèi)存，相當(dāng)于一本書(shū)的目錄名字

• imp是函數(shù)實(shí)現(xiàn)指針，找imp就是找函數(shù)的過(guò)程，相當(dāng)于書(shū)本的頁(yè)碼

• 查找具體的函數(shù)就是想看這本書(shū)具體內(nèi)容

  • 1、首先知道想看什么，即目錄title--sel
  • 2、根據(jù)目錄找到對(duì)應(yīng)的頁(yè)碼，即imp
  • 3、通過(guò)頁(yè)碼去找到具體內(nèi)容

【面試-5】能否向編譯后得到的類(lèi)中增加實(shí)例變量？能否向運(yùn)行時(shí)創(chuàng)建的類(lèi)中添加實(shí)例變量

• 1、不能向編譯后得到的類(lèi)中增加實(shí)例變量，因?yàn)榫幾g好的實(shí)例變量存儲(chǔ)的位置是ro，一旦編譯完成，內(nèi)存結(jié)構(gòu)就確定了
• 2、只要類(lèi)沒(méi)有注冊(cè)到內(nèi)存就可以添加，可以添加屬性+方法

【面試-6】 [self class]和[super class]的區(qū)別以及原理分析

• [self class]就是發(fā)送消息objc_msgSend，消息接收者是self，方法編號(hào)是class
• [super class]本質(zhì)是objc_msgSendSuper，消息接收者還是self，方法編號(hào)還是class，super只是一個(gè)關(guān)鍵字，在運(yùn)行時(shí)，底層調(diào)用的是_objc_msgSendSuper2，_objc_msgSendSuper2速度更快，會(huì)跳過(guò)self的查找

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[self class]

• [self class]中的class源碼

- (Class)class {
    return object_getClass(self);
}

??
Class object_getClass(id obj)
{
    if (obj) return obj->getIsa();
    else return Nil;`
}

其底層是獲取對(duì)象的isa，當(dāng)前的對(duì)象是LGTeacher，那么isa就是同名的LGTeacher，所有[self class]打印的是LGTeacher

[super class]

• super是語(yǔ)法的關(guān)鍵字，我們可以通過(guò)命令行clang -rewrite-objc LGTeacher.m -o LGTeacher.cpp來(lái)查看super本質(zhì)，這是編譯時(shí)的底層源碼，其中第一個(gè)參數(shù)是消息接收者，另外一個(gè)是__rw_objc_super結(jié)構(gòu)
  

  image.png

• 在底層源碼中搜索__rw_objc_super，是一個(gè)中間結(jié)構(gòu)體
  

  image.png

• 在objc中搜索objc_msgSendSuper，看到了影藏參數(shù)
  

  image.png

• 繼續(xù)搜索struct objc_super
  

  image.png

通過(guò)clang的底層編譯代碼可知，當(dāng)前的消息的接收者==self，而self==LGTeacher，所以[super class]進(jìn)入class方法源碼后，其中self是init后的實(shí)例對(duì)象，實(shí)例對(duì)象的isa指向本類(lèi)，即消息接收者是LGTeacher本類(lèi)

【面試-7】?jī)?nèi)存平移問(wèn)題

LGPerson中有一個(gè)屬性kc_name 和一個(gè)實(shí)例方法saySomething，通過(guò)下面代碼，能否調(diào)用實(shí)例方法？

- (void)saySomething{
    NSLog(@"%s",__func__);
}

//下面這兩種方式調(diào)用
//方式一
Class cls = [LGPerson class];
void  *kc = &cls; 
[(__bridge id)kc saySomething]; 

//方式二：常規(guī)調(diào)用
LGPerson *person = [LGPerson alloc];
 [person saySomething];

代碼分析

• [person saySomething]的本質(zhì)是對(duì)象發(fā)送消息，

  • person的isa指向類(lèi)LGPerson，person的首地址 指向 LGPerson的首地址，我們可以通過(guò)內(nèi)存平移找到cache，在cache中查找方法
    
    image.png

• [(__bridge id)kc saySomething]中的kc是來(lái)自于LGPerson 這個(gè)類(lèi)，然后有一個(gè)指針kc，將其指向LGPerson的首地址
  

  image.png

所以，person是指向LGPerson類(lèi)的結(jié)構(gòu)，kc也是指向LGPerson類(lèi)的結(jié)構(gòu)，然后都是在LGPerson中的methodList中查找方法

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修改：saySomething里面有屬性 self.kc_name 的打印

代碼如下所示

- (void)saySomething{
    NSLog(@"%s - %@",__func__,self.kc_name);
}

//下面這兩種方式調(diào)用
//方式一
Class cls = [LGPerson class];
void  *kc = &cls; 
[(__bridge id)kc saySomething]; 

//方式二：常規(guī)調(diào)用
LGPerson *person = [LGPerson alloc];
 [person saySomething];

• 打印結(jié)果
  • 方式一：kc的調(diào)用打印的kc_name 是<ViewController: 0x7fe29170b560>
  • 方式二：person方式的調(diào)用打印的kc_name是(null)
    
    image.png

為什么會(huì)出現(xiàn)打印不一致的情況？

其中person的kc_name 是由于 self指向person的內(nèi)存結(jié)構(gòu)，然后通過(guò)內(nèi)存平移8字節(jié)，取出去kc_name，即self指針首地址平移8字節(jié)獲得

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• 【方式一】其中kc表示8字節(jié)指針，self.kc_name的獲取，相當(dāng)于kc首地址的指針也需要平移8字節(jié)找到kc_name，那么此時(shí)的kc的指針地址是多少？平移8字節(jié)獲取的是什么？

  • kc是一個(gè)指針，存在棧中，因?yàn)闂Ｊ?code>先進(jìn)后出的結(jié)構(gòu)，參數(shù)的傳入是一個(gè)不斷壓棧的過(guò)程
    • 其中影藏參數(shù)也會(huì)壓入棧，每個(gè)函數(shù)都會(huì)有兩個(gè)隱藏參數(shù)(id self, sel _cmd)，可以通過(guò)clang查看底層編譯
    • 隱藏參數(shù)壓棧的過(guò)程，其地址是遞減的，而棧是從高地址->低地址 分配的，即在棧中，參數(shù)會(huì)從前往后一直壓
    • 因?yàn)?code>objc_msgSendSuper中第一個(gè)參數(shù)是一個(gè)結(jié)構(gòu)體__rw_objc_super（self，class_getSuperclass）那么結(jié)構(gòu)體中的屬性是如何壓棧的？可以通過(guò)自定義一個(gè)結(jié)構(gòu)體，判斷結(jié)構(gòu)體內(nèi)部成員的壓棧情況
      
      image.png
      
      從圖可知20是先加入的，再加入10，因此結(jié)構(gòu)體內(nèi)部的壓棧情況是低地址->高地址，遞增的，棧中結(jié)構(gòu)體內(nèi)部成員是反向壓入棧的

• 所以到目前為止，棧中高地址->低地址的順序是：self - _cmd - (id)class_getSuperclass(objc_getClass("ViewController")) - self - cls - kc - person

  • self和_cmd是viewDidLoad方法的兩個(gè)隱藏參數(shù)，是高地址->低地址正向壓棧的
  • class_getSuperClass 和 self為objc_msgSendSuper2中的結(jié)構(gòu)體成員，即低地址->高地址反向壓棧的

我們可以通過(guò)下面這段代碼打印棧的存儲(chǔ)是否如上面所說(shuō)

void *sp  = (void *)&self;
void *end = (void *)&person;
long count = (sp - end) / 0x8;
    
for (long i = 0; i<count; i++) {
    void *address = sp - 0x8 * i;
    if ( i == 1) {
        NSLog(@"%p : %s",address, *(char **)address);
    }else{
        NSLog(@"%p : %@",address, *(void **)address);
    }
}

運(yùn)行結(jié)果如下

image.png

其中為什么class_getSuperclass是ViewController，因?yàn)閛bjc_msgSendSuper2返回的是當(dāng)前類(lèi)，兩個(gè)self，并不是同一個(gè)self，而是棧的指針不同，但是指向同一片內(nèi)存空間

• [(__bridge id)kc saySomething]調(diào)用時(shí)，此時(shí)kc是LGPerson: 0x7ffeec381098，所以saySomething方法中傳入的self==LGPerson，但并不是我通常認(rèn)為的LGPerson，即LGPerson: 0x7ffeec381098，是LGPerson的實(shí)例對(duì)象，可以通過(guò)LGPerson的地址內(nèi)存平移8字節(jié)獲得方法地址

  • 普通person流程：person -> kc_name - 內(nèi)存平移8字節(jié)
  • kc流程：0x7ffeec381098 + 0x80 -> 0x7ffeec3810a0,即為self，指向<ViewController: 0x7fac45514f50>，如下圖所示
    
    image.png

其中 person 與 LGPerson的關(guān)系是 person是以LGPerson為模板的實(shí)例化對(duì)象，即alloc有一個(gè)指針地址，指向isa，isa指向LGPerson，它們之間關(guān)聯(lián)是有一個(gè)isa指向，

而kc也是指向LGPerson的關(guān)系，編譯器會(huì)認(rèn)為 kc也是LGPerson的一個(gè)實(shí)例化對(duì)象，即kc相當(dāng)于isa，即首地址，指向LGPerson，具有和person一樣的效果，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，我們已經(jīng)完全將編譯器騙過(guò)了，即kc也有kc_name。由于person查找kc_name是通過(guò)內(nèi)存平移8字節(jié)，所以kc也是通過(guò)內(nèi)存平移8字節(jié)去查找kc_name

哪些東西在棧里 哪些在堆里

• alloc的對(duì)象 都在堆中

• 指針、對(duì)象 在棧中，例如person指向的空間在堆中，person所在的空間在棧中

• 臨時(shí)變量在棧中

• 屬性值 在堆，屬性隨對(duì)象是在棧中

• 堆是從小到大，即低地址->高地址
• 棧是從大到小，即從高地址->低地址分配
  • 函數(shù)隱藏參數(shù)會(huì)從前往后一直壓，即 從高地址->低地址 開(kāi)始入棧
  • 結(jié)構(gòu)體內(nèi)部的成員是從低地址->高地址
• 一般情況下，內(nèi)存地址有如下規(guī)則
  • 0x60 開(kāi)頭表示在 堆中
  • 0x70 開(kāi)頭的地址表示在 棧中
  • 0x10 開(kāi)頭的地址表示在全局區(qū)域中

【面試-8】 Runtime是如何實(shí)現(xiàn)weak的，為什么可以自動(dòng)置nil

• 1、通過(guò)SideTable 找到我們的 weak_table
• 2、weak_table 根據(jù)referent找到或者創(chuàng)建 weak_entry_t
• 3、然后append_referrer（entry，referrer）將我的新弱引用的對(duì)象加進(jìn)去
• 4、最后 weak_entry_insert，加入到我們的weak_table

底層源碼調(diào)用流程如下圖所示

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