runtime-objc 类结构

运行时特性
Objectiv-C = C + Preprocessor(预处理器) + runtime
编译器Clang把OC代码编译成C++代码
运行时系统Runtime,执行编译后的代码

核心功能
c结构体->封装 -> OC类
执行OC方法 ->消息机制 ->执行C函数
编译OC文件
clang -rewrite-objc Person.m
runtime 源码
apple source:
https://opensource.apple.com/source/bojc4/
强制转换(
((void()(id,SEL,int))(void)objc_mesgSend)
//通过这个设置可以进行objc_mesgSend直接调用 不用转换
Build Settings -> Enable Strict Checking of objc_msgSend Calls -> NO

类的结构

 struct objc_class {
    Class _Nonnull isa  OBJC_ISA_AVAILABILITY; //类中isa

#if !__OBJC2__
    Class _Nullable super_class        //父类                       OBJC2_UNAVAILABLE;
    const char * _Nonnull name        //类名                OBJC2_UNAVAILABLE;
    long version                                             OBJC2_UNAVAILABLE;
    long info                                                OBJC2_UNAVAILABLE;
    long instance_size                                       OBJC2_UNAVAILABLE;
    struct objc_ivar_list * _Nullable ivars                OBJC2_UNAVAILABLE;  //属性
    struct objc_method_list * _Nullable * _Nullable methodList    OBJC2_UNAVAILABLE; //方法
    struct objc_cache * _Nonnull cache                       OBJC2_UNAVAILABLE; //方法
    struct objc_protocol_list * _Nullable protocols          OBJC2_UNAVAILABLE; //协议列表
#endif

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

类中的rw

struct class_rw_ext_t {
    const class_ro_t *ro;
    method_array_t methods; //方法列表
    property_array_t properties; //属性类别
    protocol_array_t protocols; //协议列表
    char *demangledName;
    uint32_t version;
};

类中的ro

struct class_ro_t {
    uint32_t flags;
    uint32_t instanceStart;
    uint32_t instanceSize;
#ifdef __LP64__
    uint32_t reserved;
#endif

    const uint8_t * ivarLayout;
    
    const char * name;
    method_list_t * baseMethodList;
    protocol_list_t * baseProtocols;
    const ivar_list_t * ivars;

    const uint8_t * weakIvarLayout;
    property_list_t *baseProperties;

方法结构体

struct method_t {
    SEL name; //方法名
    const char *types;//方法类型
    MethodListIMP imp;//方法地址

    struct SortBySELAddress :
        public std::binary_function
    {
        bool operator() (const method_t& lhs,
                         const method_t& rhs)
        { return lhs.name < rhs.name; }
    };
};

协议列表

struct protocol_list_t {
    // count is pointer-sized by accident.
    uintptr_t count;
    protocol_ref_t list[0]; // variable-size

    size_t byteSize() const {
        return sizeof(*this) + count*sizeof(list[0]);
    }

};
struct protocol_t : objc_object {
    const char *mangledName; //协议名
    struct protocol_list_t *protocols; //协议列表
    method_list_t *instanceMethods;//实例方法
    method_list_t *classMethods; //类方法
    method_list_t *optionalInstanceMethods;//可选实例方法
    method_list_t *optionalClassMethods;//可选类方法
    property_list_t *instanceProperties;//实例属性
    uint32_t size;   // sizeof(protocol_t)
    uint32_t flags;
    // Fields below this point are not always present on disk.
    const char **_extendedMethodTypes;
    const char *_demangledName;
    property_list_t *_classProperties;

    const char *demangledName();

    const char *nameForLogging() {
        return demangledName();
    }
}

属性列表

class property_array_t : 
    public list_array_tt 
{
    typedef list_array_tt Super;

 public:
    property_array_t() : Super() { }
    property_array_t(property_list_t *l) : Super(l) { }

    property_array_t duplicate() {
        return Super::duplicate();
    }
};

struct property_t {
    const char *name; //属性名
    const char *attributes;//属性内容:strong weak 编码等
};

类的结构

image

验证上面这个经典的类的结构模型
//创建一个person类并在方法中做出下列打印

    NSLog(@"Person 实例对象的地址:%@",self);//实例对象
    Class myclass = objc_getClass("CFPerson");//类对象
    NSLog(@"Person 的类地址:%p",myclass);
    Class metaClass = objc_getMetaClass("CFPerson");//元类对象的地址
    NSLog(@"Person 的元类地址:%p",metaClass);
    Class superClass = class_getSuperclass(myclass);//父类对象
    NSLog(@"Person 父类的地址:%@:%p",superClass,superClass);
    NSObject *obj = [NSObject new];//NSObject 实例对象
    NSLog(@"NSObject实例对象地址:%p",obj);
    Class objClass = objc_getClass("NSObject"); //类对象
    NSLog(@"NSObject 的类地址:%p",objClass);
    Class objMetaClass = objc_getMetaClass("NSObject");
    NSLog(@"NSObject 的元类地址:%p",objMetaClass); //元类对象的地址
    //父类对象
    Class objSuperClass = class_getSuperclass(objClass);
    NSLog(@"NSObject 父类的地址:%@:%p",objSuperClass,objSuperClass);
    //元类对象的父类的地址 应该是NSObject 的地址
    Class objMetaSuperClass = class_getSuperclass(objMetaClass);
    NSLog(@"objMetaSuperClass 的元类地址:%p",objMetaSuperClass);
    NSLog(@"---------");
    NSLog(@"@Person实例的isa:%p",object_getClass(self));
    NSLog(@"Person类的isa:%p",object_getClass(myclass));
    NSLog(@"Person元类的isa:%p",object_getClass(metaClass));
    
    NSLog(@"@NSObject实例的isa:%p",object_getClass(obj));
    NSLog(@"NSObject类的isa:%p",object_getClass(objClass));
    NSLog(@"NSObject元类的isa:%p",object_getClass(objMetaClass));

看先打印结果:

Person 实例对象的地址:
Person 的类地址:0x100008138
Person 的元类地址:0x100008110
Person 父类的地址:NSObject:0x7fff993fb118
NSObject实例对象地址:0x100410520
NSObject 的类地址:0x7fff993fb118
NSObject 的元类地址:0x7fff993fb0f0
NSObject 父类的地址:(null):0x0
objMetaSuperClass 的元类地址:0x7fff993fb118
 ---------
Person实例的isa:0x100008138
Person类的isa:0x100008110
Person元类的isa:0x7fff993fb0f0
NSObject实例的isa:0x7fff993fb118
NSObject类的isa:0x7fff993fb0f0
NSObject元类的isa:0x7fff993fb0f0

开始分析:
Person 的父类是NSObject ,因为Person继承自NSObject,

Person 父类的地址:NSObject:0x7fff993fb118 和
NSObject 的类地址:0x7fff993fb118 地址是一样的
NSObject 父类的地址:(null):0x0 NSObject 父类是nil
Person的isa指向其元类 其元类的isa 指向NSObject的元类
NSObject的元类的isa 指向的是自己

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