《神经病院objc runtime入院考试》 第二题分析
原题及原解答：
1.下面的代码输出什么？
@implementation Son : Father
- (id)init {
self = [super init];
if (self) {
NSLog(@"%@", NSStringFromClass([self class]));
NSLog(@"%@", NSStringFromClass([super class]));
}
return self;
}
@end
2.下面代码的结果？
BOOL res1 = [(id)[NSObject class] isKindOfClass:[NSObject class]];
BOOL res2 = [(id)[NSObject class] isMemberOfClass:[NSObject class]];
BOOL res3 = [(id)[Sark class] isKindOfClass:[Sark class]];
BOOL res4 = [(id)[Sark class] isMemberOfClass:[Sark class]];
3.下面的代码会？Compile Error / Runtime Crash / NSLog…?
@interface NSObject (Sark)
+ (void)foo;
@end
@implementation NSObject (Sark)
- (void)foo {
NSLog(@"IMP: -[NSObject (Sark) foo]");
}
@end
// 测试代码
[NSObject foo];
[[NSObject new] foo];
4.下面的代码会？Compile Error / Runtime Crash / NSLog…?
@interface Sark : NSObject
@property (nonatomic, copy) NSString *name;
@end
@implementation Sark
- (void)speak {
NSLog(@"my name's %@", self.name);
}
@end
@implementation ViewController
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
id cls = [Sark class];
void *obj = &cls;
[(__bridge id)obj speak];
}
@end
答案
- (1) Son / Son 因为super为编译器标示符，向super发送的消息被编译成objc_msgSendSuper，但仍以self作为reveiver
- (2) YES / NO / NO / NO <NSObject>协议有一套类方法的隐藏实现，所以编译运行正常；由于NSObject meta class的父类为NSObject class，所以只有第一句为YES
- (3) 编译运行正常，两行代码都执行-foo。 [NSObject foo]方法查找路线为 NSObject meta class –super-> NSObject class，和第二题知识点很相似。
- (4)编译运行正常，输出ViewController中的self对象。 编译运行正常，调用了-speak方法，由于 id cls = [Sark class];
void *obj = &cls;
obj已经满足了构成一个objc对象的全部要求（首地址指向ClassObject），遂能够正常走消息机制；
由于这个人造的对象在栈上，而取self.name的操作本质上是self指针在内存向高位地址偏移（32位下一个指针是4字节），按viewDidLoad执行时各个变量入栈顺序从高到底为（self, _cmd, self.class, self, obj）（前两个是方法隐含入参，随后两个为super调用的两个压栈参数），遂栈低地址的obj+4取到了self。
重点解析
重点探究一下第二题：
BOOL res1 = [(id)[NSObject class] isKindOfClass:[NSObject class]];
BOOL res2 = [(id)[NSObject class] isMemberOfClass:[NSObject class]];
BOOL res3 = [(id)[Sark class] isKindOfClass:[Sark class]];
BOOL res4 = [(id)[Sark class] isMemberOfClass:[Sark class]];
为何输出结果为：YES / NO / NO / NO?
[xxx class]会发生什么？
查阅runtime源码(可以从苹果官网下载)：
+ (Class)class {
return self;
}
- (Class)class {
return object_getClass(self);
}
所以此处，返回的应该是NSObject/Sark的类对象
[[xxx class] isMemberOfClass:[xxx class]]会发生什么？
因为[xxx class]返回的是类对象，所以此处调用的应该是+(BOOL)isMemberOfClass:对应的类方法。那么，我们查询+(BOOL)isMemberOfClass:源码：
+ (BOOL)isMemberOfClass:(Class)cls {
return object_getClass((id)self) == cls;
}
发现是调用了object_getClass()方法，那么就继续看object_getClass()的源码：
Class object_getClass(id obj)
{
if (obj) return obj->getIsa();
else return Nil;
}
可以发现，最终是拿self（此处的self是xxx的类对象）去调用getIsa()方法，例如NSObject的类对象的isa指针指向的是NSObject的元类对象。
[[xxx class] isKindOfClass:[xxx class]]会发生什么？
因为[xxx class]返回的是类对象，所以此处调用的应该是+(BOOL)isKindOfClass:对应的类方法。那么，我们查询+(BOOL)isKindOfClass:源码：
+ (BOOL)isKindOfClass:(Class)cls {
for (Class tcls = object_getClass((id)self); tcls; tcls = tcls->superclass) {
if (tcls == cls) return YES;
}
return NO;
}
里面是一个for循环结构：
- 循环初始条件是tcls = object_getClass((id)self)，在这里返回的是元类对象
- 循环继续执行条件是tcls，当tcls为空时即结束循环。
- 循环的递进语句是tcls = tcls->superclass，也就是指向自己的超类
循环内有一个判断条件，当tcls==cls时，方法直接返回YES。
所以这个方法的整个逻辑是：先找到自己的元类对象，然后就跟传进来的cls对比，当对比成功就返回YES，否则就顺着继承体系往上一级级查找自己的超类再去对比。最终到不到的话，方法返回NO。
这里很有必要放上这张经典的图：
OC_class_hierarchy.png
分析完毕，回到题目：
1
BOOL res1 = [(id)[NSObject class] isKindOfClass:[NSObject class]];
NSObject调用+(BOOL)isKindOfClass:方法，最终会找到NSObject的元类对象的超类---NSObject本身，恰好NSObject==NSObject。所以返回YES。
2
BOOL res2 = [(id)[NSObject class] isMemberOfClass:[NSObject class]];
根据上面的分析，+ (BOOL)isMemberOfClass:方法就是判断“NSObject的元类对象==NSObject的类对象”， 所以这里返回NO。
3
BOOL res3 = [(id)[Sark class] isKindOfClass:[Sark class]];
Sark调用+(BOOL)isKindOfClass:方法，最终也还是会找到NSObject的元类对象的超类---NSObject本身，然而，NSObject!=Sark。所以返回NO。
4
BOOL res4 = [(id)[Sark class] isMemberOfClass:[Sark class]];
Sark调用+(BOOL)isMemberOfClass:方法，就是判断Sark的元类对象==Sark，显然返回NO。
水平有限，欢迎指正。
