iOS底层原理 - Runtime-03

Runtime API - 类

动态创建一个类（参数：父类，类名，额外的内存空间）
Class objc_allocateClassPair(Class superclass, const char *name, size_t extraBytes)

注册一个类（要在类注册之前添加成员变量）
void objc_registerClassPair(Class cls) 

销毁一个类
void objc_disposeClassPair(Class cls)

获取isa指向的Class
Class object_getClass(id obj)

设置isa指向的Class
Class object_setClass(id obj, Class cls)

判断一个OC对象是否为Class
BOOL object_isClass(id obj)

判断一个Class是否为元类
BOOL class_isMetaClass(Class cls)

获取父类
Class class_getSuperclass(Class cls)

Runtime API – 成员变量

获取一个实例变量信息
Ivar class_getInstanceVariable(Class cls, const char *name)

拷贝实例变量列表（最后需要调用free释放）
Ivar *class_copyIvarList(Class cls, unsigned int *outCount)

设置和获取成员变量的值
void object_setIvar(id obj, Ivar ivar, id value)
id object_getIvar(id obj, Ivar ivar)

动态添加成员变量（已经注册的类是不能动态添加成员变量的）
BOOL class_addIvar(Class cls, const char * name, size_t size, uint8_t alignment, const char * types)

获取成员变量的相关信息
const char *ivar_getName(Ivar v)
const char *ivar_getTypeEncoding(Ivar v)

Runtime API – 属性

获取一个属性
objc_property_t class_getProperty(Class cls, const char *name)

拷贝属性列表（最后需要调用free释放）
objc_property_t *class_copyPropertyList(Class cls, unsigned int *outCount)

动态添加属性
BOOL class_addProperty(Class cls, const char *name, const objc_property_attribute_t *attributes,
                  unsigned int attributeCount)

动态替换属性
void class_replaceProperty(Class cls, const char *name, const objc_property_attribute_t *attributes,
                      unsigned int attributeCount)

获取属性的一些信息
const char *property_getName(objc_property_t property)
const char *property_getAttributes(objc_property_t property)

Runtime API – 方法

获得一个实例方法、类方法
Method class_getInstanceMethod(Class cls, SEL name)
Method class_getClassMethod(Class cls, SEL name)

方法实现相关操作
IMP class_getMethodImplementation(Class cls, SEL name) 
IMP method_setImplementation(Method m, IMP imp)
void method_exchangeImplementations(Method m1, Method m2) 

拷贝方法列表（最后需要调用free释放）
Method *class_copyMethodList(Class cls, unsigned int *outCount)

动态添加方法
BOOL class_addMethod(Class cls, SEL name, IMP imp, const char *types)

动态替换方法
IMP class_replaceMethod(Class cls, SEL name, IMP imp, const char *types)

获取方法的相关信息（带有copy的需要调用free去释放）
SEL method_getName(Method m)
IMP method_getImplementation(Method m)
const char *method_getTypeEncoding(Method m)
unsigned int method_getNumberOfArguments(Method m)
char *method_copyReturnType(Method m)
char *method_copyArgumentType(Method m, unsigned int index)

选择器相关
const char *sel_getName(SEL sel)
SEL sel_registerName(const char *str)

用block作为方法实现
IMP imp_implementationWithBlock(id block)
id imp_getBlock(IMP anImp)
BOOL imp_removeBlock(IMP anImp)

super的本质

这里给出一道很经典的面试题相信大部分人都能准确的说出答案

@interface Person : NSObject
@end

@interface Student : Person
@end

@implementation Student
- (instancetype)init {
    self = [super init];
    if (self) {
        NSLog(@"[self class] = %@",[self class]);
        NSLog(@"[self superclass] = %@",[self superclass]);
        NSLog(@"[super class] = %@",[super class]);
        NSLog(@"[super superclass] = %@",[super superclass]);
    }
    return self;
}

通过汇编我们可以拿到一段代码
    self = ((Student *(*)(__rw_objc_super *, SEL))(void 
*)objc_msgSendSuper)((__rw_objc_super){(id)self, 
(id)class_getSuperclass(objc_getClass("Student"))}, 
sel_registerName("init"));

struct objc_super {
    __unsafe_unretained _Nonnull id receiver;//消息接收者
    __unsafe_unretained _Nonnull Class super_class;//消息接受者的父类
}

打印结果分别是什么？

2019-12-01 21:50:21.266751+0800 cc[32638:2979599] [self class] = Student
2019-12-01 21:50:21.266792+0800 cc[32638:2979599] [self superclass] = Person
2019-12-01 21:50:21.266822+0800 cc[32638:2979599] [super class] = Student
2019-12-01 21:50:21.266841+0800 cc[32638:2979599] [super superclass] = Person

这里总结一下:

[super message]的底层实现
1.消息接收者仍然是子类对象
2.从父类开始查找方法的实现

接下来在看一道很常见的面试题

id person = [[Person alloc] init];
NSLog(@"%d", [person isMemberOfClass:[Person class]]);
NSLog(@"%d", [person isMemberOfClass:[NSObject class]]);

NSLog(@"%d", [person isKindOfClass:[Person class]]);
NSLog(@"%d", [person isKindOfClass:[NSObject class]]);
相信大家都知道答案是什么 这里我们可以通过看看源码来了解一下为什么是这样的

可以看出来-isMemberOfClass就是拿传进去的class与当前对象做比较所以毫无疑问第一个[person isMemberOfClass:[MJPerson class]] 得到的结果YES 反之 [person isMemberOfClass:[NSObject class]]肯定为NO

-isKindOfClass 当前对象与穿进去的class 或者 class的superclass做比较所以[person isKindOfClass:[Person class]] 和 [person isKindOfClass:[NSObject class]]都是YES

+ (BOOL)isMemberOfClass:(Class)cls {
    return object_getClass((id)self) == cls;
}

- (BOOL)isMemberOfClass:(Class)cls {
    return [self class] == cls;
}

+ (BOOL)isKindOfClass:(Class)cls {
    for (Class tcls = object_getClass((id)self); tcls; tcls = tcls->superclass) {
        if (tcls == cls) return YES;
    }
    return NO;
}

- (BOOL)isKindOfClass:(Class)cls {
    for (Class tcls = [self class]; tcls; tcls = tcls->superclass) {
        if (tcls == cls) return YES;
    }
    return NO;
}

NSLog(@"%d", [Person isKindOfClass:[NSObject class]]);
这里再说一个特殊的情况，大家可以想一想结果是什么 
根据源码我们可以看出传进去的Person的superclass到最后是???
不卖关子了，Person是一个类对象，子类的元类对象通过superclass拿到父类的元类对象，一层一层往上遍历最终得到Root class的元类对象, 而Root class的superclass最后指向基类的类对象，也就是NSObject.至于为什么这里不多说了，我在之前有一篇讲isa指针的时候就有官方一张很经典的图，一看就都明白了，所以这里答案是YES