iOS 底层面试

1、Runtime是什么？

Runtime是一套API，有C C++ 汇编写成，为OC语言加入了面向对象和运行时功能。
运行时（Runtime）是指将数据类型的确定由编译时推迟到了运行时。（例如extension-category的区别）。
平时写的OC代码，在运行时会被转换成Runtime的C语言代码，Runtime是OC的幕后工作者。

2、方法的本质？SEL是什么？IMP是什么？两者之间的关系又是什么？

方法的本质是发送消息，发送消息会有以下几个流程。

快速查找：（objc_msgSend)~cache_t 缓存消息。
慢速查找：递归自己和父类~lookUpImpOrForward。
查找不到消息：动态方法解析~resolveInstanceMethod。
消息快速转发：forwardingTargetForSelector。
慢速消息转发：methodSignatureForSelector&forwardInvocation。
抛出异常：doesNotRecognizeSelector。

SEL是方法编号，在read_images时期就已经编译进内存。IMP是我们的函数实现指针。找IMP就是找函数的过程。
SEL就相当于是我们书本目录的标题。
IMP就相当于是我们书本目录标题对应的页码。

3、能否向编译后的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？

不能向编译后的类中增加实例变量，因为一旦编译完成，类中的内存结构就已经确定，编译后的实例变量存储的ro中，我们无法修改。
只要还没有注册到内存中，就可以添加。
可以在运行时添加属性和方法。

4、self&super

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

我们通过clang将这段代码转换成C++。

static instancetype _I_LGPerson_init(LGPerson * self, SEL _cmd) {
    self = ((LGPerson *(*)(__rw_objc_super *, SEL))(void *)objc_msgSendSuper)((__rw_objc_super){(id)self, (id)class_getSuperclass(objc_getClass("LGPerson"))}, sel_registerName("init"));
    if (self) {
        NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_dq_m1fkwntx6rsbzm4157sqxsnc0000gn_T_LGPerson_8ad7e9_mi_0, NSStringFromClass(((Class (*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)self, sel_registerName("class"))));
        NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_dq_m1fkwntx6rsbzm4157sqxsnc0000gn_T_LGPerson_8ad7e9_mi_1, NSStringFromClass(((Class (*)(__rw_objc_super *, SEL))(void *)objc_msgSendSuper)((__rw_objc_super){(id)self, (id)class_getSuperclass(objc_getClass("LGPerson"))}, sel_registerName("class"))));
    }
    return self;
}

精简代码后

NSStringFromClass(objc_msgSend((id)self, sel_registerName("class")));
NSStringFromClass(objc_msgSendSuper({(id)self, (id)class_getSuperclass(objc_getClass("LGPerson"))}, sel_registerName("class"))));

我们发现super关键字底层调用的是objc_msgSendSuper。

 * id objc_msgSendSuper(struct objc_super *super, SEL op, ...)
 *
 * struct objc_super {
 *     id receiver;
 *     Class cls;   // the class to search
 * }

我们发现objc_super结构体的第一个成员变量receiver也就是我们的消息接受者。对比上面转换后的代码我们可以发现receiver的值传入的是self，也就是说我们当前的消息接受者就是我们当前的对象，只不过它是从父类的消息列表中开始查找函数的实现。最后交由self去处理。
所以上面的两次输出都是LGPerson。

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