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OC-底层实现isa指针

2017-06-13 15:11 编辑: sasukeo 分类:iOS开发 来源:iOS开发周立贺的简书

原文

/// An opaque type that represents an Objective-C class.
typedef struct objc_class *Class;
/// A pointer to an instance of a class.
typedef struct objc_object *id;
  • Class是一个指向objc_class(类)结构体的指针,而id是一个指向objc_object(对象)结构体的指针。

  • objec_object(对象)中isa指针指向的类结构称为objec_class(该对象的类),其中存放着普通成员变量与对象方法 (“-”开头的方法)。

  • objec_class(类)中isa指针指向的类结构称为metaclass(该类的元类),其中存放着static类型的成员变量与static类型的方法 (“+”开头的方法)。

/// Represents an instance of a class.
struct objc_object {
    Class isa  OBJC_ISA_AVAILABILITY;
};
  • objec_object(对象)结构体中只有isa一个成员属性,指向objec_class(该对象的类)。

struct objc_class {
    Class isa  OBJC_ISA_AVAILABILITY;   //isa指针,指向metaclass(该类的元类)

#if !__OBJC2__

    Class super_class   //指向objc_class(该类)的super_class(父类)

    const char *name    //objc_class(该类)的类名

    long version        //objc_class(该类)的版本信息,初始化为0,可以通过runtime函数class_setVersion和class_getVersion进行修改和读取

    long info           //一些标识信息,如CLS_CLASS表示objc_class(该类)为普通类。ClS_CLASS表示objc_class(该类)为metaclass(元类)

    long instance_size  //objc_class(该类)的实例变量的大小

    struct objc_ivar_list *ivars    //用于存储每个成员变量的地址

    struct objc_method_list **methodLists   //方法列表,与info标识关联

    struct objc_cache *cache        //指向最近使用的方法的指针,用于提升效率

    struct objc_protocol_list *protocols    //存储objc_class(该类)的一些协议
#endif

} OBJC2_UNAVAILABLE;
  • objec_class(类)比objec_object(对象)的结构体中多了很多成员,上面就是介绍各个成员的作用。

值得注意的是:

  • 所有的metaclass(元类)中isa指针都是指向根metaclass(元类),而根metaclass(元类)中isa指针则指向自身。

  • 根metaclass(元类)中的superClass指针指向根类,因为根metaclass(元类)是通过继承根类产生的。

作用:

  • 当我们调用某个对象的对象方法时,它会首先在自身isa指针指向的objc_class(类)的methodLists中查找该方法,如果找不到则会通过objc_class(类)的super_class指针找到其父类,然后从其methodLists中查找该方法,如果仍然找不到,则继续通过 super_class向上一级父类结构体中查找,直至根class;

  • 当我们调用某个类方法时,它会首先通过自己的isa指针找到metaclass(元类),并从其methodLists中查找该类方法,如果找不到则会通过metaclass(元类)的super_class指针找到父类的metaclass(元类)结构体,然后从methodLists中查找该方法,如果仍然找不到,则继续通过super_class向上一级父类结构体中查 找,直至根metaclass(元类);

  • 这里有个细节就是要说运行的时候编译器会将代码转化为objc_msgSend(obj, @selector (makeText)),在objc_msgSend函数中首先通过obj(对象)的isa指针找到obj(对象)对应的class(类)。在class(类)中先去cache中通过SEL(方法的编号)查找对应method(方法),若cache中未找到,再去methodLists中查找,若methodists中未找到,则去superClass中查找,若能找到,则将method(方法)加入到cache中,以方便下次查找,并通过method(方法)中的函数指针跳转到对应的函数中去执行。

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