iOS底层-19：类相关面试题解析

1.关联对象需要释放吗？
答：不需要，对象dealloc的时候已经帮我们移除关联对象了。

当对象has_assoc关联的时候，会走下面的object_dispose

走objc_destructInstance方法
有关联对象时，调用_object_remove_assocations释放关联对象

2.类与category同名方法如何调用？

普通方法：因为分类的方法是在主类realize之后attach进去的，插在前面，所以优先调用分类的方法 (包括initialize)
load方法：先调用主类的+load 再调用分类的+load

+load方法顺序：

 +[LRPerson load]
 +[LRPerson(LRB) load]
 +[LRPerson(LR) load]

打开load_images源码
prepare_load_methods

递归调用schedule_class_load，将类的继承链添加至loadable_classes
loadable_classes是一个数组，数组中每个元素包含类和该类的load方法

add_category_to_loadable_list将category和每个category中的+load方法加入loadable_categories

回到load_images中，调用call_load_methods

+load全部会调用，先走主类，再走分类；后添加的分类先走。

3.runtime是什么？

runtime是由C、C++、汇编实现的一套API，为OC语言加入了面向对象，运行时的功能。
runtime将数据类型的确定，由编译时推迟到了运行时
平时写的OC代码，在程序运行的过程中，其实最终会变成runtime的C语言代码

4.方法的本质，sel是什么？IMP是什么？两者之间有什么关系?

方法的本质：发送消息，有以下几个流程：

快速查找imp，objc_msgSend在cache_t缓存中查找
慢速查找（lookUpImpOrForward）：递归父类，先找缓存再找method_list
查找不到，动态方法决议resolveInstanceMethod
消息快速转发 forwardingTargetForSelector
消息慢速转发 methodSignatureForSelector & forwardInvocation

sel就是方法编号，在read_images里就编译进了内存
imp是函数实现的指针，找imp就是找函数的过程：

首先知道sel
通过sel找到imp
通过imp找到函数实现

5.能否向编译后得到的类中增加实例变量？能否向运行时创建的类中增加实例变量？
答案：
1.不能向编译后得到的类中增加实例变量
2.只要类还没有注册到内存中还是可以添加的

原因：编译好的类，实例变量存储在ro中，编译完成后，内存结构就完全确定，无法更改
可以添加属性和方法

6.[self class] 和[super class]的区别及原理分析

@interface LRPerson : NSObject

@end

@implementation LRPerson
- (instancetype)init {
    if (self = [super init]) {
        NSLog(@"%@ ---- %@",[self class],[super class]);
    }
    return self;
}
@end

打印结果：

LRPerson ---- LRPerson

[self class] ：发送消息objc_msgSend；消息接收者是self，sel是class
[super class]：super 是编译器关键字发送消息objc_msgSendSuper；消息接受者是self，sel是class

通过clang编译，看super在底层的实现。

可以看出，他调用的是objc_msgSendSuper方法
搜索objc_msgSendSuper

该方法有两个参数：

struct objc_super *super
SEL op

查看struct objc_super

在OBJC2环境下，只有两个变量：receiver 和 super_class
receiver : LRPerson
super_class：NSObject
查看arm64的汇编源码_objc_msgSendSuper

传入CacheLookup的参数是LRPerson和NSObject
实际上就是LRPerson对象调用父类的 - class 方法

- (Class)class {
    return object_getClass(self);
}
Class object_getClass(id obj)
{
    if (obj) return obj->getIsa();
    else return Nil;
}

最终返回的还是LRPerson

重点：以上的分析是错误的

在一下断点处，查看堆栈

Debug -> Debug Workflow -> Always Show Disassembly

走的其实是objc_msgSendSuper2

搜索objc_msgSendSuper2

注释的意思是在当前类查找，而不是superclass
查看objc_msgSendSuper2汇编

image.png

是在这里把p16指向了superclass

7.以下代码会输出什么？

@interface LRPerson : NSObject

@property (nonatomic,copy) NSString *name;

- (void)personMethod;

- (void)sayName;
@end
@implementation LRPerson

- (void)personMethod {
    NSLog(@"%s",__func__);
}

- (void)sayName {
    NSLog(@"%@",self.name);
}
@end

#import "ViewController.h"
#import "LRPerson.h"

@interface ViewController ()

@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    
    Class cls = [LRPerson class];
    void *lr = &cls;
    [(__bridge id)lr personMethod];
    [(__bridge id)lr sayName];
}


@end

打印结果：

-[LRPerson personMethod]
<ViewController: 0x7ffac4309100>

1.为什么(__bridge id)lr可以调用- personMethod？

上图为lr和一个LRPerson新建对象在内存中的情形，lr->cls->LRPerson与对象person的指向完全一致，欺骗了编译器。编译器错把lr当成是LRPerson对象，所有可以调用对象方法。
[(__bridge id)lr personMethod] 可以打印出-[LRPerson personMethod]

2.为什么第二个打印的是ViewController?
name是对象里的第二个变量，取name是从isa向下偏移8字节。

进入- (void)viewDidLoad函数，会先把两个隐藏参数压入栈中；先压入self，再压入sel
调用[super viewDidLoad];会存入struct objc_super结构体，结构体有两个变量：receiver、class
super关键字使用的是objc_msgSendSuper2方法，class是当前类，也就是viewController，receiver是self当前viewController

结构体压栈：最后面的先进栈

当调用方法取self.name的时候，就是lr指针向上平移8个字节，取到了当前viewController，故打印<ViewController: 0x7ffac4309100>

iOS底层-19：类相关面试题解析