Swift笔记31：Swift标准库源码

Swift在2015年正式开源，github地址：https://github.com/swiftlang/swift

几个可能经常看的目录

Docs : 一些文档 https://github.com/apple/swift/tree/main/docs
stdlib： Swift源码，标准库 https://github.com/apple/swift/tree/main/stdlib
lib： C++源码 https://github.com/apple/swift/tree/main/lib
include： C++头文件 https://github.com/apple/swift/tree/main/include

各种语言占比：C++ 49.2% ， Swift 42.0% ， C 5.2%

标准库源码的位置

我们常用的Int，Array，Dictionary等等常用类型都属于标准库。
//开发文档点进去看的只是声明，可以去源码中找实现。
stdlib -> public -> core 路径下，我们可以查看各种属性和方法的底层声明和实现。https://github.com/swiftlang/swift/blob/main/stdlib/public/core/

查看具体函数的实现

我们为了查看源码方便可以建一个macOS工程，只把core文件夹或者整个源码引用进工程。
比如我们想了解Array的map具体的实现。

2024-11-22 .png

flatMap/compactMap/reduce //搜索 func compactMap 去掉空的值，可选项绑定
SubString.Swift base找到之前的String appdend会创建新的String
Optional.Swift map 部位nil的话直接返回，不为nil解包值，然后包装可选项返回去，有可能双重可选项。 flatMap如果不是可选项，返回可选项，单层可选项

Metadata分析

在线文档：https://github.com/apple/swift/blob/main/docs/ABI/TypeMetadata.rst
本地文档：同样的我们把目录路径docs/ABI/TypeMetadata文件打开可以直接查看

堆对象前8字节指向Metadata，retaincount 8字节。找到Metadata下移0x50后是虚表地址

结构体、协议、枚举、Swift Class、OC Class、可选项、元组、函数、Metatype等有不同的Metadata。
Metatype可以认为是Metatype的Metatype。

Class metadata has of kind of 0、 •
[Struct metadata](https://github.com/apple/swift/blob/main/docs/ABI/TypeMetadata.rst#struct-* metadata) has a kind of 1.
Enum metadata has a kind of 2.
Optional metadata has a kind of 3
Opaque metadata has a kind of 8
Tuple metadata has a kind of 9.
Function metadata has a kind of 10.
Protocol metadata has a kind of 12. This is used for protocol types, for protocol compositions, and for the Any type.
Metatype metadata has a kind of 13. //可以认为是 Metadata的Metadata
Objective C class wrapper metadata has a kind of 14.
Existential metatype metadata has a kind of 15. //CFArray ， CF开头的类

Class metadata结构

Class metadata
Offset指针偏移量，来存放不同的metadata数据

Offset 0 存放 isapointer（kind），isa指针指向类的与objective -c兼容的元类记录，存储在偏移量0处，代替整数类型标识符。 kind targetMetadata
Offset 1 superClass 指向超类元数据记录的超指针存储在偏移量1处。如果类是根类，则为空。
Offset 2 和 Offset3 是保留给OCRuntime用的
Offset 4 rodata pointer，
Offset -2倒数第二个，析构函数指针存储在元数据指针的偏移量

metadata的应用

和OC中class_copyIvarList()运行时方式不同.
通过metadata 类信息可以查找成员属性、类型。

比如通过开源库KAKAJSON进行字典和model互转。核心就是获取元类数据，获取所有成员。
KAKAJSON ： Metadata文件夹单独拿走，注意观察各种Type文件。可以实现 let type = Metadata.type(SCat<Double>.self) 里面存放的数据结构，类型是Class类型。
我们平时开发也可以用来调试打印类信息，可以观察到数据属性和它在内存中的字节偏移量。
如果是类的Metadata，layout的布局就是官方文档中描述的布局。isapointer-superClass-OCRuntime-rodata pointer等等
desciption ：UnsafeMutablePointer<ClassDescriptor> 描述器，描述器里面有个FIeldOffsetPoiner<Int> 找到属性

Swift 的类继承NSObject元数据的区别

class Cat: NSObject{ 
     var age = 3 
}

如果class Cat 继承NSObject ，元数据结构发生变化，age偏移从16变为8。因为已经从swift类变成OC类了。类型从Class变为了objCClassWarpper。OC对象前8字节是isa，所以偏移变成8。

反射

对于任意一个类型，都能够动态获取这个类的所有属性和方法信息。
对于任意一个实例，都能够动态调用它的任意方法和属性。

反射是编程语言中一项强大的能力。比如Java语言的反射机制，OC的Runtime
Swift的反射机制目前比较弱，通过Mirror 类型来提供简单的反射功能。

struct Person {
    var age: Int = 0
    var name: String = ""
}

class MirrorViewController: UIViewController {
    override func viewDidLoad() {
        super.viewDidLoad()
        execMirror()
    }

    func execMirror() {
        let mirror = Mirror(reflecting: Person(age: 18, name: "jack"))
        print(mirror.displayStyle!) // struct
        print(mirror.subjectType) // Person
        print(mirror.superclassMirror as Any) // nil  ,结构体没有父类
        for case let (label?, value) in mirror.children {
            // age 18
            // name jack
            print(label, value)
        }
    }
}

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