Runtime结构
- OC是一门动态性比较强的语言，跟C、C++语言有着很大不同
- OC的动态性是由Runtime API来支撑的
- Runtime API提供的接口基本都是C语言的，源码由C/C++/汇编语言编写
要想学习runtime，首先要了解它底层的一些常用数据结构，比如isa指针
在arm64之前，isa就是一个普通的指针，存储着Class、Meta-Class对象的内存地址
在arm64架构开始，对isa进行了优化，变成了一个共用体（union）结构，还使用位域来存储更多信息
union isa_t {
Class cls;
uintptr_t bits;
struct {
uintptr_t nonpointer : 1; \
uintptr_t has_assoc : 1; \
uintptr_t has_cxx_dtor : 1; \
uintptr_t shiftcls : 33; /*MACH_VM_MAX_ADDRESS 0x1000000000*/ \
uintptr_t magic : 6; \
uintptr_t weakly_referenced : 1; \
uintptr_t unused : 1; \
uintptr_t has_sidetable_rc : 1; \
uintptr_t extra_rc : 19
};
}
isa-位域
-
nonpointer
0，代表普通指针，存储着Class、Meta-Class对象的内存地址
1，代表优化过，使用位域来存储更多信息
-
has_assoc
是否有设置过关联对象，如果没有，释放时会更快
-
has_cxx_dtor
是否有C++的析构函数（.cxx_destruct），如果没有，释放时会更快
-
shiftcls
存储着Class、Meta-Class对象的内存地址信息
-
magic
用于在调试时分辨对象是否未完成初始化
-
weakly_referenced
是否有被弱引用指向过，如果没有，释放时会更快
-
deallocating
是否正在释放对象
-
has_sidetable_rc
引用计数器是否过大，无法存储在isa中；
如果为1，那么引用计数会存储在一个叫sidetable的类属性里；
-
extra_rc
里面存储的值是引用计数器减1
Class的结构
struct objc_class {
Class isa;
Class super_class;
cache_t cache; // formerly cache pointer and vtable 方法缓存
class_data_bits_t bits; // class_rw_t * plus custom rr/alloc flags 用于获取具体的类信息
}
struct class_rw_t {
uint32_t flags;
uint32_t version;
const class_ro_t *ro;
method_list_t *methods; //方法列表
property_list_t *properties; //属性列表
const protocol_list_t *protocols; //协议列表
Class firstSubclass;
Class nextSiblingClass;
char *demangledName;
}
struct class_ro_t {
uint32_t flags;
uint32_t instanceStart;
uint32_t instanceSize; //instance对象占用的内存空间
#ifdef __LP64__
uint32_t reserved;
#endif
const uint8_t * ivarLayout;
const char * name; //类名
method_list_t *baseMethodList;
protocol_list_t * baseProtocols;
const ivar_list_t * ivars; //成员变量列表
const uint8_t * weakIvarLayout;
property_list_t *baseProperties;
}
class_rw_t
class_rw_t里面的methods、properties、protocols是二维数组，是可读可写的，包含了类的初始内容，分类的内容；
class_ro_t
class_ro_t里面的baseMethodList、baseProtocols、ivars、baseProperties是一维数组，是只读的，包含了类的初始内容；
method_t
method_t 是对方法/函数的封装
struct method_t {
SEL name; //函数名
IMP imp; //指向函数的指针（函数地址）
const char *types; //编码（返回值类型、参数类型）
};
IMP 代表函数的具体实现
typedef id _Nullable (*IMP)(id _Nonnull, SEL _Nonnull, ...);
SEL 代表方法名/函数名，一般叫做选择器，底层结构跟char *类似
/// An opaque type that represents a method selector.
typedef struct objc_selector *SEL;
- 可以通过@selector和sel_registerName()获得
- 可以通过sel_getName()和NSStringFromSelector()转成字符串
- 不同类中相同名字的方法，所对应方法选择器是相同的
Type 包含了函数的返回值、参数类型
type encoding
iOS中提供了一个叫做@encode的指令，可以将具体的类型表示成字符串编码
方法缓存
Class内部结构中有个方法缓存（cache_t），用散列表（哈希表）来缓存曾经调用过的方法，可以提高方法的查找速度；
struct cache_t {
struct bucket_t *_buckets; //散列表
mask_t _mask; //散列表的长度-1
mask_t _occupied; //已经缓存的方法数量
}
struct bucket_t {
cache_key_t _key; //SEL 作为key
IMP _imp; //函数的内存地址
}
