一道高级iOS面试题(runtime方向)

小蠢驴打代码 2019-04-08 17:05:31 3498

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说到iOS,要么公司规模比较小,<=3人,不需要面试。

其他的,大概率要让你刀枪棍棒十八般武艺都拿出来耍耍。

而其中,但凡敌军阵营中有iOSer的,又极大概率会考到 Runtime 的知识点。

以下,是一题 sunnyxx的一道 runtime 考题,给大伙练练手,如果掌握了,Runtime层面的初中级问题应该都不在话下~

题目来袭:

//MNPerson
@interface MNPerson : NSObject

@property (nonatomic, copy)NSString *name;

- (void)print;

@end

@implementation MNPerson

- (void)print{
    NSLog(@"self.name = %@",self.name);
}

@end

---------------------------------------------------

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {

    [super viewDidLoad];
    
    id cls = [MNPerson class];
    
    void *obj = &cls;
    
    [(__bridge id)obj print];
    
}

问输出结果是啥,会不会崩溃。

image.png

最终结果:

self.name =

what?

  • 问题1:print 是实例方法,但是并没有哪里调用了 [MNPerson alloc]init] ??

  • 问题2: 为啥打印了 viewController?

当前内存地址结构 - 与正常的[person print] 对比

image.png

  • person变量的指针,执行 MNPerson 实例对象

  • 实例对象的本身是个结构体,之前指向他,等价于执行结构体的第一个成员

  • 结构体的第一个成员是isa,所以可以理解为,person->isa

  • 所以两个print,其实内存结构一致

        obj -> cls -> [MNPerson Class]

        person -> isa -> [MNPerson Class]

调用print 方法,不需要关心有没有成员变量 _name,所以可以理解为,cls == isa

  • 函数调用,是通过查找isa,其实本质,是查找结构体的前八个字节;

  • 前八个字节正好是isa,所以这里可以理解为 cls == isa,这么理解的话,cls其实等于isa;

  • 所以可以找得到 MNPerson 类,就可以找到MNPerson 类内部的方法,从而调用 print 函数

问题2:为啥里面打印的是 ViewController

这就需要了解到iOS的内存分配相关知识

内存分配

void test(){
    int a = 4;
    int b = 5;
    int c = 6;
    
    NSLog(@"a = %p,b = %p,c = %p",&a,&b,&c);
}
---------------------------
a = 0x7ffee87e9fdc,
b = 0x7ffee87e9fd8,
c = 0x7ffee87e9fd4
  • 局部变量是在栈空间

  • 上图可以发现,a先定义,a的地址比b高,得出结论:栈的内存分配是从高地址到低地址

  • 栈的内存是连续的 (这点也很重要!!)

OC方法的本质,其实是函数调用, 底层就是调用 objc_msgSend() 函数发送消息。

- (void)viewDidLoad {

    [super viewDidLoad];
    
    NSString  *test = @"666";
    
    id cls = [MNPerson class];
    
    void *obj = &cls;
    
    [(__bridge id)obj print];
    
}

以上述代码为例,三个变量 - test、cls、obj,都是局部变量,所以都在栈空间

栈空间是从高地址到低地址分配,所以test是最高地址,而obj是最低地址

MNPerson底层结构

struct MNPerson_IMPL{
    Class isa;
    NSString *_name;
}

- (void)print{
    NSLog(@"self.name = %@",self->_name);
}
  1. 要打印的 _name 成员变量,其实是通过self -> 去查找;

  2. 这里的 self,就是函数调用者;

  3. [(__bridge id)obj print];  即通过 obj 开始找;

  4. 而找 _name ,是通过指针地址查找,找得MNPerson_IMPL 结构体

  5. 因为这里的 MNPerson_IMPL 里面就两个变量,所以这里查找 _name,就是通过 isa  的地址,跳过8个字节,找到 _name

image.png

而前面又说过,cls = isa,而_name 的地址 = isa往下偏移 8 个字节,所以上面的图可以转成

image.png

_name的本质,先找到 isa,然后跳过 isa 的八个字节,就找到 _name这个变量

所以上图输出

self.name = 666

最早没有 test变量的时候呢

- (void)viewDidLoad {

    [super viewDidLoad];
    
    id cls = [MNPerson class];
    
    void *obj = &cls;
    
    [(__bridge id)obj print];
    
}

[super viewDidLoad];做了什么

底层 - objc_msgSendSuper

objc_msgSendSuper({ self, [ViewController class] },@selector(ViewDidLoad)),

等价于:

struct temp = {
    self,
    [ViewController class] 
}

objc_msgSendSuper(temp, @selector(ViewDidLoad))

所以等于有个局部变量 - 结构体 temp,

结构体的地址 = 他的第一个成员,这里的第一个成员是self

image.png

所以等价于 _name = self = 当前ViewController,所以最后输出

self.name =

话外篇 super 的本质

image.png

**其实super的本质,不是 objc_msgSendSuper({self,[super class],@selector(xxx)}) **

而是

objc_msgSendSuper2(
{self,
[current class]//当前类
},
@selector(xxx)})

函数内部逻辑,拿到第二个成员 - 当前类,通过superClass指针找到他的父类,从superClass开始搜索,最终结果是差不多的~


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题目来源:

神经病院入学考试

runtime消息机制理解

作者:小蠢驴打代码

链接:https://www.jianshu.com/p/70a567cbd4ce