iOS底层-9:对象方法与类方法存储

根据新的开源代码,类的结构发生了改变,从这里开始我将采用新的objc-781源码

链接: https://pan.baidu.com/s/1hKjeORBKUK58f-4v0DMU6A
密码: 8ejw

前面已经分析了类的内存结构,本文主要用来论证对象方法存放在类中,类方法存放在元类中。

@interface LRPerson : NSObject

@property (nonatomic,copy) NSString *name;

- (void)sayHello;

+ (void)sayHappy;

@end

@implementation LRPerson

- (void)sayHello {}

+ (void)sayHappy {}

@end


int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        // insert code here...
        
        LRPerson *p  = [LRPerson alloc];
        p.name = @"LR";
        
        NSLog(@"Hello, World!");
    }
    return 0;
}
  • NSLog处打上断点,开始LLDB调试
  • x/4gx LRPerson.class
(lldb) x/4gx LRPerson.class
0x100002260: 0x0000000100002238 0x00000001003f0140
0x100002270: 0x000000010125c7d0 0x0001801c00000003
(lldb) 
  • p (class_data_bits_t *)0x100002280
(lldb) p (class_data_bits_t *)0x100002280
(class_data_bits_t *) $1 = 0x0000000100002280
(lldb) 
  • p $1->data()
(lldb) p $1->data()
(class_rw_t *) $2 = 0x000000010125c770
(lldb) 
  • p $2->methods()
(lldb) p $2->methods()
(const method_array_t) $3 = {
  list_array_tt<method_t, method_list_t> = {
     = {
      list = 0x00000001000020e8
      arrayAndFlag = 4294975720
    }
  }
}
(lldb) 
  • p $3.list
(lldb) p $3.list
(method_list_t *const) $4 = 0x00000001000020e8
(lldb) 
  • p *$4
(lldb) p *$4
(method_list_t) $5 = {
  entsize_list_tt<method_t, method_list_t, 3> = {
    entsizeAndFlags = 26
    count = 4
    first = {
      name = "sayHello"
      types = 0x0000000100000f5a "v16@0:8"
      imp = 0x0000000100000d80 (KCObjc`-[LRPerson sayHello] at main.m:22)
    }
  }
}
(lldb) 

我们发现count = 4,总共有4个方法,分别打印出来

  • p $5.get(0)
(lldb) p $5.get(0)
(method_t) $7 = {
  name = "sayHello"
  types = 0x0000000100000f5a "v16@0:8"
  imp = 0x0000000100000d80 (KCObjc`-[LRPerson sayHello] at main.m:22)
}
(lldb) 
  • p $5.get(1)
(lldb) p $5.get(1)
(method_t) $8 = {
  name = ".cxx_destruct"
  types = 0x0000000100000f5a "v16@0:8"
  imp = 0x0000000100000d90 (KCObjc`-[LRPerson .cxx_destruct] at main.m:20)
}
  • p $5.get(2)
(lldb) p $5.get(2)
(method_t) $9 = {
  name = "name"
  types = 0x0000000100000f6e "@16@0:8"
  imp = 0x0000000100000dc0 (KCObjc`-[LRPerson name] at main.m:12)
}
  • p $5.get(3)
(lldb) p $5.get(3)
(method_t) $10 = {
  name = "setName:"
  types = 0x0000000100000f76 "v24@0:8@16"
  imp = 0x0000000100000df0 (KCObjc`-[LRPerson setName:] at main.m:12)
}
  • p $5.get(4)
(lldb) p $5.get(4)
Assertion failed: (i < count), function get, file /Users/liuyang/Desktop/可编译objc源码/runtime/objc-runtime-new.h, line 438.
error: Execution was interrupted, reason: signal SIGABRT.

此时数组越界。
我们可以看到对象方法 sayHello,属性的settergetter方法,还有cxx_destruct析构方法,都存放在class_rw_tmethod_list_t中,唯独不见类方法+ (void)sayHappy;的踪影。

借助machoView分析类方法

1.machoView下载
链接: https://pan.baidu.com/s/1guWQKZV0SoX3umoBSHaukw
密码: gqio

2.编译生成可执行文件

  • 我们的代码编译会生成一个黑色可执行文件,Show in Finder -> 删除 -> command+b编译会重新生成
    image.png
image.png

3.借助machoView分析
编译之后,其实我们的整个数据都已经加载到内存中了,将黑色可执行文件拖入machoView中,我们可以在Functions区域找到所有的对象方法和类方法,类方法的的确确已经加载到内存中了,那么method_list_t为什么找不到类方法?类方法存储在哪里?

image.png

其实OC编译到底层,并不会区分对象方法和类方法,我们在源码中也没有找到instance_ method_list_t或者class_ method_list_t,在底层只有方法。对象方法存在类里面,以此为依据我们可以大胆假设,类方法是否存在元类里面?
下面我们用LLDB来探索

LLDB探索类方法是否存储在元类中

  • x/4gx p.class 拿到类
(lldb) x/4gx p.class
0x100002260: 0x0000000100002238 0x00000001003f0140
0x100002270: 0x00000001011040a0 0x0001801c00000007
(lldb) 
  • p/x 0x0000000100002238 & 0x00007ffffffffff8ULL 拿到元类指针地址
(lldb) p/x 0x0000000100002238 & 0x00007ffffffffff8ULL
(unsigned long long) $1 = 0x0000000100002238
  • po 0x0000000100002238验证确实是元类
(lldb) po 0x0000000100002238
LRPerson

(lldb) 
  • x/4gx 0x0000000100002238
(lldb) x/4gx 0x0000000100002238
0x100002238: 0x00000001003f00f0 0x00000001003f00f0
0x100002248: 0x000000010155f840 0x0001e03500000003
(lldb) 
  • p (class_data_bits_t *)0x100002238 指针偏移、强转得到class_data_bits_t
(lldb) p (class_data_bits_t *)0x100002238
(class_data_bits_t *) $4 = 0x0000000100002238
(lldb) 
  • p $4->data() 拿到class_rw_t
(lldb) p $4->data()
(class_rw_t *) $5 = 0x00000001003f00f0
(lldb) 
  • p $5->methods() 拿到method_array_t
(lldb) p $5->methods()
(const method_array_t) $6 = {
  list_array_tt<method_t, method_list_t> = {
     = {
      list = 0x00000001012040e4
      arrayAndFlag = 4313858276
    }
  }
}
(lldb) 
  • p $6.list拿到method_list_t
(lldb) p $6.list
(method_list_t *const) $7 = 0x00000001012040e4
(lldb) 
  • p *$7 读取$7
(lldb) p *$7
(method_list_t) $8 = {
  entsize_list_tt<method_t, method_list_t, 3> = {
    entsizeAndFlags = 26
    count = 1
    first = {
      name = "sayHappy"
      types = 0x0000000100000f5a "v16@0:8"
      imp = 0x0000000100000d70 (KCObjc`+[LRPerson sayHappy] at main.m:24)
    }
  }
}
(lldb) 

类方法sayHappy正在其中,如此证明类方法确实存在于元类里

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