iOS之规范2

iOS之规范2

参考链接：参考1，参考2，参考3

类对象的结构

struct objc_class {
    Class isa  OBJC_ISA_AVAILABILITY;
    
    //isa 指针：指向 Meta Class。类亦是一个对象
    //当执行[NSObject alloc]时，实际是把该消息发给类对象

#if !__OBJC2__
    Class super_class       //父类                                        OBJC2_UNAVAILABLE;
    const char *name        //类名                                         OBJC2_UNAVAILABLE;
    long version            //类的版本信息（默认：0）                                             OBJC2_UNAVAILABLE;
    long info       //类信息（供运行时使用的一些位标识）                                                OBJC2_UNAVAILABLE;
    long instance_size      //类的实例标量大小                                       OBJC2_UNAVAILABLE;
    struct objc_ivar_list *ivars        //类的成员变量链表                             OBJC2_UNAVAILABLE;
    struct objc_method_list **methodLists       //类的方法定义链表                   OBJC2_UNAVAILABLE;
    struct objc_cache *cache        //方法缓存（对象接到消息，isa 指向类对象。会找cache，后查找方法链表）                                 OBJC2_UNAVAILABLE;
    struct objc_protocol_list *protocols        //协议链表                    OBJC2_UNAVAILABLE;
#endif

} OBJC2_UNAVAILABLE;
/* Use `Class` instead of `struct objc_class *` */

objc在向一个对象发送消息时：

1. runtime库会根据对象的isa指针找到该对象实际所属的类，然后在该类中的方法列表（先找 cache）-> 然后其父类方法列表中寻找方法运行。
2. 然后在发送消息的时候，objc_msgSend方法不会返回值，所谓的返回内容都是具体调用时执行的。
3. 那么，回到本题，如果向一个nil对象发送消息，首先在寻找对象的isa指针时就是0地址返回了，所以不会出现任何错误。

一个 objc 对象如何进行内存布局（有父类）？

• 存储空间：父类和自己的成员变量

• isa 指针：指向类对象。

  类对象中存放对象可操作的对象方法列表、成员变量列表、属性列表。

  类对象内部也有一个 isa指针：指向其元类（Meta Class：存放类方法列表；superclass 指针：指向其父元类）

总结：

• OC 对象结构组成：ISA 指针 + 根类实例变量 + …… + 父类实例变量 + 自身类实例变量。

OC对象 isa 指向类对象

类对象：isa 指向元类；superclass 指向父元类。

根元类：isa 指向自己；superclass 指向 NSObject 类。

objc中向一个nil 对象发送消息将发生什么？

答案：完全有效，只是在运行时不会有任何作用。

OC 是动态语言，每个方法在运行时会被动态的转为消息发送。即objc_msgSend(receiver,selector).

关于方法返回值：

返回值是对象：返回 nil

返回值是指针类型：返回 sizeof(void *)、float，int 等标量，返回 0

返回值是结构体：返回0.结构体中各元素亦为0

返回值是未知，则返回亦是未定义的。

objc中向一个对象发送消息[obj foo]和objc_msgSend()函数之间有什么关系？

答案：[obj foo]动态编译之后就是objc_msgSend (obj，@selector(foo))方法的调用。

关于unrecognized selector的异常

答案：

objc在向一个对象发送消息时，runtime库会根据对象的isa指针找到该对象实际所属的类，首先在 Class 中的缓存查找 IMP （没缓存则初始化缓存），如果没找到，然后在该类中的方法列表以及其父类方法列表中寻找方法运行。

如果一直查找到根类仍旧没有实现，则用_objc_msgForward函数指针代替 IMP 。最后，执行这个 IMP 。

程序在运行时会挂掉并抛出异常unrecognized selector sent to XXX 。

但是在这之前，objc的运行时会给出三次拯救程序崩溃的机会（_objc_msgForward函数的转发功能）：

1. Method resolution

   调用resolveInstanceMethod:方法 (或 resolveClassMethod:)。允许用户在此时为该 Class 动态添加实现。如果有实现了，则调用并返回YES，那么重新开始objc_msgSend流程。这一次对象会响应这个选择器，一般是因为它已经调用过class_addMethod。如果仍没实现，继续下面的动作。

   + (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel __OSX_AVAILABLE_STARTING(__MAC_10_5, __IPHONE_2_0)
    {
       class_addMethod(self.class, sel, (IMP)dynamicMethodIMP, "@@:");
       BOOL rslt = [super resolveInstanceMethod:sel];
       rslt = YES;
       return rslt; // 1
   

}

```

2. Fast forwarding

   调用forwardingTargetForSelector:方法，尝试找到一个能响应该消息的对象。如果获取到，则直接把消息转发给它，返回非 nil 对象。否则返回 nil ，继续下面的动作。注意，这里不要返回 self ，否则会形成死循环。

   - (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector __OSX_AVAILABLE_STARTING(__MAC_10_5, __IPHONE_2_0) 
   {
       id rslt = [super forwardingTargetForSelector:aSelector];
       rslt = self.target;
       return rslt; // 2
   

}
```

3. Normal forwarding

   调用methodSignatureForSelector:方法，尝试获得一个方法签名。如果获取不到，则直接调用doesNotRecognizeSelector抛出异常。如果能获取，则返回非nil：创建一个 NSlnvocation 并传给forwardInvocation。

   调用forwardInvocation:方法，将上面获取到的方法签名包装成 Invocation 传入，如何处理就在这里面了，并返回非ni。

   //OBJC_SWIFT_UNAVAILABLE("")
   - (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector
   

{
id rslt = [super methodSignatureForSelector:aSelector];
NSMethodSignature *sig = [NSMethodSignature signatureWithObjCTypes:"v@:"];
rslt = sig;
return rslt; // 3
}
//OBJC_SWIFT_UNAVAILABLE("")

• (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation
  {
  // [super forwardInvocation:anInvocation];
  [self.target forwardInvocation:anInvocation];
  }

```
> 调用doesNotRecognizeSelector: ，默认的实现是抛出异常。如果上面没能获得一个方法签名，执行该步骤。

```
- (void)doesNotRecognizeSelector:(SEL)aSelector {
// 在crash前 保存crash数据，供分析

[super doesNotRecognizeSelector:aSelector]; // crash

}

```

总结：上面的方法均是模板方法，开发者可以override，由 runtime 来调用。最常见的实现消息转发：就是重写方法3，吞掉一个消息或者代理给其他对象都是没问题的。

附：_objc_msgForward直接调用最佳实践：《JSPatch实现原理详解》

有关 runtime 链接

runtime 如何通过 selector 找到对应的 IMP 地址？（类方法和实例方法）

答案：

每一个类对象中都一个方法列表,方法列表中记录着方法的名称,方法实现,以及参数类型,其实selector本质就是方法名称,通过这个方法名称就可以在方法列表中找到对应的方法实现.

使用runtime Associate方法关联的对象，需要在主对象dealloc的时候释放么？

答：MRC 和 ARC 下均不需要。

对象销毁后，被关联的对象就会被释放了

具体的时间：被关联的对象在生命周期内要比对象本身释放的晚很多。它们会在被 NSObject -dealloc 调用的 object_dispose() 方法中释放

对象的内存销毁时间表：

1. 调用 -release ：引用计数变为零
   • 对象正在被销毁，生命周期即将结束.
   • 不能再有新的 __weak 弱引用， 否则将指向 nil.
   • 调用 [self dealloc]
2. 父类 调用 -dealloc
   • 继承关系中最底层的父类 在调用 -dealloc
   • 如果是 MRC 代码 则会手动释放实例变量们（iVars）
   • 继承关系中每一层的父类 都在调用 -dealloc
3. NSObject 调 -dealloc
   • 只做一件事：调用 Objective-C runtime 中的 object_dispose() 方法
4. 调用 object_dispose()
   • 为 C++ 的实例变量们（iVars）调用 destructors
   • 为 ARC 状态下的 实例变量们（iVars） 调用 -release
   • 解除所有使用 runtime Associate方法关联的对象
   • 解除所有 __weak 引用
   • 调用 free()