iOS底层探索

iOS 探索类（下）---方法归属

2020-09-15  本文已影响0人  Sheisone

这篇我们接着分析类。在iOS开发中我们经常会使用到实例方法和类方法。那实例方法和对象方法是存放在哪里的呢？今天，我们就来一探究竟。

一、属性、成员变量、实例变量

同样使用LPPerson作为演示，分别给LPPerson添加两个属性和实例变量，再利用runtime的API获取LPPerson的成员变量和属性并打印。

void LogObjc_copyIvar_copyProperies(Class pClass){
    
    unsigned int count = 0;
    Ivar *ivars = class_copyIvarList(pClass, &count);
    for (unsigned int i=0; i < count; i++) {
        Ivar const ivar = ivars[i];
        //获取实例变量名
        const char*cName = ivar_getName(ivar);
        NSString *ivarName = [NSString stringWithUTF8String:cName];
        NSLog(@"class_copyIvarList:%@",ivarName);
    }
    free(ivars);

    unsigned int pCount = 0;
    objc_property_t *properties = class_copyPropertyList(pClass, &pCount);
    for (unsigned int i=0; i < pCount; i++) {
        objc_property_t const property = properties[i];
        //获取属性名
        NSString *propertyName = [NSString stringWithUTF8String:property_getName(property)];
        //获取属性值
        NSLog(@"class_copyProperiesList:%@",propertyName);
    }
    free(properties);
}

@interface LPPerson : NSObject
{
    NSString *hobby;
    NSObject *objc;
}
@property (nonatomic, copy) NSString *nickName;
@property (nonatomic, strong) NSString *name;

@end


@implementation LPPerson

@end

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {

        
         LPPerson *person = [LPPerson alloc];
         Class pClass     = object_getClass(person);
         LogObjc_copyIvar_copyProperies(pClass);

        
        NSLog(@"Hello, World!");
    }
    return 0;
}

我们运行，看一下打印结果：

class_copyIvarList:hobby
class_copyIvarList:objc
class_copyIvarList:_nickName
class_copyIvarList:_name
class_copyProperiesList:nickName
class_copyProperiesList:name

通过结果，我们可以发现：

那什么叫实例变量呢：
实例变量本质上就是成员变量，只是实例是针对类而言，实例是指类的声明。{ }中的objc就是实例变量。NSObject 是OC类，所以objc属于实例变量。但是并不是所有的成员变量都是实例变量，OC常用基本数据类型申明的成员变量和NSString类型不是成员变量。
NSString虽然继承于NSObject，但是仍然是常量类型， 因为不能添加属性，如果定义在类中的{}中，是成员变量
也可以理解为：实例变量 + 基本数据类型 + NSString = 成员变量

二、方法的归属

继续使用LPPerson，在它的.h中新增实例方法sayHello和类方法sayHappy，并在.m中实现

@interface LPPerson : NSObject
- (void)sayHello;
+ (void)sayHappy;

@end
@implementation LPPerson

- (void)sayHello{
    NSLog(@"LPPerson say : Hello!!!");
}

+ (void)sayHappy{
    NSLog(@"LPPerson say : Happy!!!");
}

@end

然后在main.m中实现如下代码：

void LogObjc_copyMethodList(Class pClass){
    unsigned int count = 0;
    Method *methods = class_copyMethodList(pClass, &count);
    for (unsigned int i=0; i < count; i++) {
        Method const method = methods[i];
        //获取方法名
        NSString *key = NSStringFromSelector(method_getName(method));
        
        NSLog(@"Method, name: %@", key);
    }
    free(methods);
}

void LpInstanceMethod_classToMetaclass(Class pClass){
    
    const char *className = class_getName(pClass);
    Class metaClass = objc_getMetaClass(className);
    
    Method method1 = class_getInstanceMethod(pClass, @selector(sayHello));
    Method method2 = class_getInstanceMethod(metaClass, @selector(sayHello));

    Method method3 = class_getInstanceMethod(pClass, @selector(sayHappy));
    Method method4 = class_getInstanceMethod(metaClass, @selector(sayHappy));
    
    NSLog(@"%s - %p-%p-%p-%p",__func__,method1,method2,method3,method4);
}

void LpClassMethod_classToMetaclass(Class pClass){
    
    const char *className = class_getName(pClass);
    Class metaClass = objc_getMetaClass(className);
    
    Method method1 = class_getClassMethod(pClass, @selector(sayHello));
    Method method2 = class_getClassMethod(metaClass, @selector(sayHello));

    Method method3 = class_getClassMethod(pClass, @selector(sayHappy));
    Method method4 = class_getClassMethod(metaClass, @selector(sayHappy));
    
    NSLog(@"%s-%p-%p-%p-%p",__func__,method1,method2,method3,method4);
}

void LpIMP_classToMetaclass(Class pClass){
    
    const char *className = class_getName(pClass);
    Class metaClass = objc_getMetaClass(className);

    IMP imp1 = class_getMethodImplementation(pClass, @selector(sayHello));
    IMP imp2 = class_getMethodImplementation(metaClass, @selector(sayHello));

    IMP imp3 = class_getMethodImplementation(pClass, @selector(sayHappy));
    IMP imp4 = class_getMethodImplementation(metaClass, @selector(sayHappy));

    NSLog(@"%p-%p-%p-%p",imp1,imp2,imp3,imp4);
    NSLog(@"%s",__func__);
}

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {

        LPPerson *person = [LPPerson alloc];
        Class pClass     = object_getClass(person);
        LogObjc_copyMethodList(pClass);

        LpInstanceMethod_classToMetaclass(pClass);
        LpClassMethod_classToMetaclass(pClass);
        LpIMP_classToMetaclass(pClass)
        NSLog(@"Hello, World!");
    }
    return 0;
}

看下运行结果:

Method, name: sayHello
lgInstanceMethod_classToMetaclass:------ 0x1000031b0---0x0---0x0---0x100003148
lgClassMethod_classToMetaclass:------ 0x0---0x0---0x100003148---0x100003148
lgIMP_classToMetaclass:------ 0x100001d10---0x7fff6f198580---0x7fff6f198580---0x100001d40

由上篇中isa和superClass走位图我们可以知道：

我们根据打印结果来分析下：

LogObjc_copyMethodList

去获取LPPerson的方法列表发现，只有一个实例方法：sayHello
实例方法是存在类中，所以此时只能找实例方法sayHello。

LpInstanceMethod_classToMetaclass

class_getInstanceMethod是用来在类中获取实例方法，如果在传入的类或者类的父类中没有找到指定的实例方法，则返回NULL

我们再来分析下LpInstanceMethod_classToMetaclass：
在LPPerson和LPPerson的元类中，分别获取sayHello和sayHappy的实例方法

-method1：在LPPerson中获取sayHello实例方法，LPPerson类中有，所以可以获取

LpClassMethod_classToMetaclass

class_getClassMethod：是用来类中获取类方法，如果在传入的类或者类的父类中没有找到指定的实例方法，则返回NULL
我们再看下class_getClassMethod源码：

//获取类方法
Method class_getClassMethod(Class cls, SEL sel)
{
    if (!cls  ||  !sel) return nil;

    return class_getInstanceMethod(cls->getMeta(), sel);
}

⬇️
//获取元类
 // NOT identical to this->ISA when this is a metaclass 判断是否是元类，是元类就直接返回，反之，继续找isa指向
Class getMeta() {
    if (isMetaClass()) return (Class)this;
    else return this->ISA();
}

可以得出class_getClassMethod的实现是获取类的类方法，其本质就是获取元类的实例方法，最终还是会走到class_getInstanceMethod，但是在这里需要注意的一点是：在getMeta源码中，如果判断出cls是元类，那么就不会再继续往下递归查找，会直接返回this，其目的是为了防止元类的无限递归查找

再来分析下LpClassMethod_classToMetaclass：
在LPPerson和LPPerson的元类中，分别获取sayHello和sayHappy的类方法

lpIMP_classToMetaclass

class_getMethodImplementation：
其大致含义就是：该函数在向类实例发送消息时会被调用，并返回一个指向方法实现函数的指针。这个函数会比method_getImplementation(class_getInstanceMethod(cls, name))更快。返回的函数指针可能是一个指向runtime内部的函数，而不一定是方法的实际实现。如果类实例无法响应selector，则返回的函数指针将是运行时消息转发机制的一部分

再次查看源码：

IMP class_getMethodImplementation(Class cls, SEL sel)
{
    IMP imp;

    if (!cls  ||  !sel) return nil;

    //查找方法实现
    imp = lookUpImpOrNil(nil, sel, cls, LOOKUP_INITIALIZE | LOOKUP_RESOLVER);

    //如果没有找到，则进行消息转发
    if (!imp) {
        return _objc_msgForward;
    }

    return imp;
}

三、经典题目分析：

//-----使用 iskindOfClass & isMemberOfClass 类方法
BOOL re1 = [(id)[NSObject class] isKindOfClass:[NSObject class]];       //
BOOL re2 = [(id)[NSObject class] isMemberOfClass:[NSObject class]];     //
BOOL re3 = [(id)[LGPerson class] isKindOfClass:[LGPerson class]];       //
BOOL re4 = [(id)[LGPerson class] isMemberOfClass:[LGPerson class]];     //
NSLog(@" re1 :%hhd\n re2 :%hhd\n re3 :%hhd\n re4 :%hhd\n",re1,re2,re3,re4);

//------iskindOfClass & isMemberOfClass 实例方法
BOOL re5 = [(id)[NSObject alloc] isKindOfClass:[NSObject class]];       //
BOOL re6 = [(id)[NSObject alloc] isMemberOfClass:[NSObject class]];     //
BOOL re7 = [(id)[LGPerson alloc] isKindOfClass:[LGPerson class]];       //
BOOL re8 = [(id)[LGPerson alloc] isMemberOfClass:[LGPerson class]];     //
NSLog(@" re5 :%hhd\n re6 :%hhd\n re7 :%hhd\n re8 :%hhd\n",re5,re6,re7,re8);

上面打印结果是什么？各位可以先思考一下，再看下面的结果

结果如下：

 re1 :1
 re2 :0
 re3 :0
 re4 :0

 re5 :1
 re6 :1
 re7 :1
 re8 :1

在分析结果之前，我们先看一下isKindOfClass和isMemberOfClass的源码：

isKindOfClass源码，分为类方法和实例方法:

//--isKindOfClass---类方法、对象方法
//+ isKindOfClass：第一次比较是 获取类的元类 与 传入类对比，再次之后的对比是获取上次结果的父类 与 传入 类进行对比
+ (BOOL)isKindOfClass:(Class)cls {
    // 获取类的元类 vs 传入类
    // 根元类 vs 传入类
    // 根类 vs 传入类
    // 举例：LGPerson vs 元类 (根元类) (NSObject)
    for (Class tcls = self->ISA(); tcls; tcls = tcls->superclass) {
        if (tcls == cls) return YES;
    }
    return NO;
}

//- isKindOfClass：第一次是获取对象类 与 传入类对比，如果不相等，后续对比是继续获取上次 类的父类 与传入类进行对比
- (BOOL)isKindOfClass:(Class)cls {
/*
获取对象的类 vs 传入的类 
父类 vs 传入的类
根类 vs 传入的类
nil vs 传入的类
*/
    for (Class tcls = [self class]; tcls; tcls = tcls->superclass) {
        if (tcls == cls) return YES;
    }
    return NO;
}

isMemberOfClass源码，同样分为类方法和实例方法

//-----类方法
//+ isMemberOfClass : 获取类的元类，与 传入类对比
+ (BOOL)isMemberOfClass:(Class)cls {
    return self->ISA() == cls;
}
//-----实例方法
//- isMemberOfClass : 获取对象的类，与 传入类对比
- (BOOL)isMemberOfClass:(Class)cls {
    return [self class] == cls;
}

根据源码，我们可以总结如下：

接下来，我们再来分析上面题目：

觉得不错记得点赞哦！听说看完点赞的人逢考必过，逢奖必中。ღ( ´･ᴗ･` )比心

上一篇下一篇

猜你喜欢

热点阅读