Objective-C的本质

Objective-C -> C/C++  -> 汇编语言 ->机器语言

Objective-C 简单转换 C\C++代码(代码比较多)

clang -rewrite-objc main.m -o main.cpp

转换成对应平台下cpp文件
模拟器(i386, x86-64) 32bit(armv7) 64bit(arm64)

xcrun -sdk iphoneos clang -arch arm64 -rewrite-objc main.m -o main-arm64.cpp

Objective-C的面向对象都是基于C\C++实现的，本质是结构体.

@interface NSObject <NSObject> {
    Class isa;
}

struct NSObject_IMPL {
    Class isa;
};

typedef struct objc_class *Class;

至少需要多少内存(计算结构体内存大小)

class_getInstanceSize([NSObject class]) // 8

实际分配内存大小(操作系统内存对齐)

malloc_size((__bridge const void *)([[NSObject alloc] init])) // 16

指针变量obj占用多少内存空间

NSObject *obj = [[NSObject alloc] init];
sizeof(obj); //8

Objective-C的分类

instance对象（实例对象）

obj是NSObject的instance对象(实例对象)
NSObject *obj = [[NSObject alloc] init];

instance对象在内存中存储信息主要包括
 isa指针
 其他成员变量
 ......

class对象（类对象）

objClass1，objClass2，objClass3是同一个对象，每个类有且只有一个类对象
Class objClass1 = [obj class];
Class objClass2 = [NSObject class];
Class objClass3 = object_getClass(obj);

class对象在内存中存储信息主要包括
isa指针
superClass指针
类的属性(@property)，类的对象方法(instance method)
类的协议(protocol)，类的成员变量(ivar)
......

meta-class对象（元类对象）

objMetaClass是NSObject的元类对象，每个类有且只有一个元类对象
Class objMetaClass = object_getClass([NSObject class]);

是否是元类对象
BOOL isMeta = class_isMetaClass(objMetaClass);

元类对象是特殊的类对象

meta-class对象在内存中存储信息主要包括
isa指针
superClass指针
类的类方法(class method)
......

isa指针和superClass指针

instance对象 isa -> class对象 -> meta-class对象 -> 基类的meta-class对象
class的superClass -> 父类的class(若是空，superClass是nil)

meta-class的superClass -> 父类的meta-class
基类的meta-class的superClass -> 基类的class

instance调用对象方法路径: isa找到class，若不存在，通过superClass找父类
class调用类方法路径：isa找meta-class，若不存在，通过superClass找父类

isa和superClass.png

isa指针

从64位开始优化，需要&ISA_MASK
instance的 isa & ISA_MASK 得到 class的isa
class的 isa & ISA_MASK 得到 meta-class 的isa

objc4源码查看 https://opensource.apple.com/tarballs/objc4/

typedef struct objc_class *Class;
struct objc_class {
    Class isa;
    Class superClass;
    cache_t cache;           //方法缓存
    class_data_bits_t bits;  //用于获取具体的类信息
    ......
};

bits & FAST_DATA_MASK 得到 class_rw_t

struct class_rw_t {
    uint32_t flags;
    uint32_t version;
    const class_ro_t *ro;
    method_array_t methods;
    property_array_t properties;
    protocol_array_t protocols;
    Class firstSubclass;
    Class nextSiblingClass;
    char *demangledName;
    ......
};

struct class_ro_t {
    uint32_t flags;
    uint32_t instanceStart;
    uint32_t instanceSize;
#ifdef __LP64__
    uint32_t reserved;
#endif
    const uint8_t * ivarLayout;
    const char * name;
    method_list_t * baseMethodList;
    protocol_list_t * baseProtocols;
    const ivar_list_t * ivars;
    const uint8_t * weakIvarLayout;
    property_list_t *baseProperties;
    method_list_t *baseMethods() const {
        return baseMethodList;
    }
};

KVO的全称是Key-Value Observing，俗称“键值监听”，可以用于监听某个对象属性值的改变
KVO代码层面使用

//添加监听属性
- (void)addKVOTest {
    self.kvo = [[KVOTest alloc] init];
    NSKeyValueObservingOptions options = NSKeyValueObservingOptionNew | NSKeyValueObservingOptionOld;
    [self.kvo addObserver:self forKeyPath:@"age" options:options context:@"123"];
}

//合适时机销毁
- (void)dealloc {
    [self.kvo removeObserver:self forKeyPath:@"age"];
}
//监听属性的变化
- (void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath
                      ofObject:(id)object
                        change:(NSDictionary<NSKeyValueChangeKey,id> *)change
                       context:(void *)context {
    
    NSLog(@"监听到%@的%@属性值改变了 - %@ - %@", object, keyPath, change, context);
}

KVO底层原理：
使用KVO监听后，runtime会动态创建一个 NSKVONotifying_监听类，是监听类的子类
调用方法顺序
willChangeValueForKey:
setAge: ( Foundation下_NSSetIntValueAndNotify() )
observerValueForKey
didChangeValueForKey:

KVC的全称是Key-Value Coding，俗称“键值编码”，可以通过一个key来访问某个属性

(void)setValue:(id)value forKeyPath:(NSString *)keyPath;
(void)setValue:(id)value forKey:(NSString *)key;
(id)valueForKeyPath:(NSString *)keyPath;
(id)valueForKey:(NSString *)key;

setValueForKey的流程
1、按照setKey、_setKey顺序查找方法，找到了直接调用方法
2、如果找不到，查看accessInstanceVariablesDirectly(能否直接访问成员变量)的返回值，
NO，直接报错 setValue:forUndefinedKey:，
YES，通过_key, _isKey, key, isKey顺序查找成员变量，找到了直接赋值，都找不到直接报错 setValue:forUndefinedKey:

valueForKey的流程
1、按照getKey、Key、isKey、_key的顺序查找方法，找到直接调用
2、如果找不到，查看accessInstanceVariablesDirectly(能否直接访问成员变量)的返回值，
NO，直接报错 setValue:forUndefinedKey:，
YES，通过_key, _isKey, key, isKey顺序查找成员变量，找到了直接取值，都找不到直接报错 setValue:forUndefinedKey:

Objective-C面试资料整理

Objective-C面试资料整理

Objective-C的本质

Objective-C的分类

isa指针