iOS面试之Runtime模块

Runtime内容如下:

• 数据结构
• 类对象与元类对象
• 消息传递
• 方法缓存
• 消息转发
• Method-Swizzling
• 动态添加方法
• 动态方法解析

Runtime.png

1.数据结构

- objc_object
- objc_class
- isa指针
- method_t

• objc_object

  
  objc_object.png

id = objc_object

• objc_class

  
  objc_class.png

- class 等同于 objc_class
- objc_class继承于objc_object
- objc_class 包含 superClass,cache,bits.

• isa指针

isa指针.png

- 指针型isa
isa的值代表Class的地址

- 非指针型isa
isa的值得部分代表Class的地址

思考-面试题:isa的含义?

对象->类对象.png

isa指向:
- 关于对象,其指向类对象

类对象->元类对象.png

关于元类,其指向元类对象

• cache_t

- 用于快速查找方法执行函数
- 增量扩展的哈希表结构
- 局部性原理的应用

cache_t.png

- 理解一个数组来实现
- 数组每一个对象都是bucket_t结构体封装
- bucket_t两个成员变量key ,IMP
- key对应OC selector
- IMP理解为无类型的函数指针

• class_data_bits_t

- 对class_rw_t的封装
- class_rw_t代表了类相关的读写信息,对calss_ro_t的封装
- class_ro_t代表了类相关的只读信息

class_rw_t.png

- class_rw_t
- 包括class_ro_t,protocols,properties,methods
- protocols,properties,methods,是一个二维数组

class_ro_t.png

- class_ro_t
- 包括name,ivars,properties,protocols,methodList
- ivars,,properties,protocols,methodList对应一维数组

• method_t

- 函数四要素
名称
返回值
参数
函数体

- method_t
- SEL name; //函数名
- const char* types; 返回值类型及参数类型
- IMP imp; //无返回值的函数体

-(void)method; == v@:
v->void
@->id
:->SEL

• 整体数据结构

  
  Runtime数据结构.png

2.类对象与元类对象

类对象与元类对象.png

- 类对象存储实例方法列表等信息
- 元类对象存储类方法列表等信息

思考-面试题
#import "Food.h"
@interface Beef : Food
@end
---------------------------------
@implementation Beef
-(id)init{
     self = [super init];
     if(self){
       NSLog(@"%@",NSStringFromClass([self class]));
       NSLog(@"%@",NSStringFromClass([super class]));
    }
    return self;
}

3.消息传递

void objc_msgSend

objc_msgSend.png

void objc_msgSendSuper

objc_msgSendSuper.png

消息传递过程

消息传递过程.png

缓存查找

缓存查找.png

当前类中查找
对于已排序好的列表,采用二分查找算法查找方法对应执行函数
对于没有排序的列表,采用一般遍历查找方法对应执行函数

父类逐级查找

父类逐级查找.png

4.消息转发

消息转发流程.png

5.Method-Swizzling

Method-Swizzling.png

方法交换

6.动态添加方法

void test1 (void)
{
    NSLog(@"test1");
}

+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel
{
    if (sel == @selector(test)) {
        NSLog(@"resolveInstanceMethod:");
        // 动态添加test方法的实现
        class_addMethod(self, @selector(test), test1, "v@:");
        return YES;
    }
    else{
        // 返回父类的默认调用
        return [super resolveInstanceMethod:sel];
    }
}

7.动态方法解析

动态运行时语言将函数决议推迟到运行时

8.面试

• [obj eat] 和objc_msgSend()函数之间有什么关系?
• runtime如何通过Selector找到对应的IMP地址的?
• 能否在编译后的类中增加实例变量?

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