ios学习之Runtime基础概念

Runtime 又叫运行时，是一套底层的 C 语言 API，其为 iOS 内部的核心之一，我们平时编写的 OC 代码，底层都是基于它来实现的。比如方法调用：

[objA someMethod];本质上是objc_msgSend(objA,someMethod).

我们常说Objective-C是动态语言，这其实正是得益于Runtime。有了Runtime，我们可以在程序运行时获取某个类的所有成员变量以及方法列表，还可以动态添加方法、方法交换等。

要全面了解OC的Runtime,必须知道以下术语：

SEL、IMP、id、Class、Method、Ivar.

SEL

正如上面所言，在OC当中方法调用实际上是发消息，参数当中的someMethod就是一个SEL类型，是selector在Objc当中的表示，其数据结构是：

typedef struct objc_selector *SEL;

可以看到，它是一个指向 objc_selector 指针，表示方法的名字/签名（本质就是一个字符串）。所以，对于不同类的的相同的selector，其SEL是一样的。

IMP

实际上，有了SEL还是不能真正的发起方法调用，真正起作用的还是这个IMP。先看一下IMP的数据结构：

IMP在objc.h中的定义是：typedef id(*IMP)(id, SEL, ...);

可以看到IMP实际上是一函数指针，指向什么地方呢？指向这个IMP对应的函数代码在内存中的位置。从结构体可以看出，这里面的第一个参数是id类型，代表要执行该方法的对象；第二个参数，SEL就很好理解了，就是方法的名字。

这个术语在上面已经见到过，是指向某个类的实例的指针，数据结构如下：

typedef struct objc_object *id;

struct objc_object { Class isa; };

以上定义，看到objc_object结构体包含一个 isa 指针，根据 isa 指针就可以找到对象所属的类。

注意：

isa 指针在代码运行时并不总指向实例对象所属的类型，所以不能依靠它来确定类型，要想确定类型还是需要用对象的-class方法。KVO 的实现机理就是将被观察对象的 isa 指针指向一个中间类而不是真实类型。

id类型是运行时的动态类型，编译器无法知道它的真实类型，即使你发送一个id类型没有的方法，也不会产生编译警告。在实际开发过程中，我们常常指定实现某个代理的对象为id类型：

id<xxxxxxDelegate>,这是因为我们并不知道由谁实现这个代理，不知道其类型，所以就用id类型。

Class

上面的内容已经提到过Class了，先看一下它的数据结构：

typedef struct objc_class *Class;

Class其实是指向objc_class结构体的指针。这个结构体主要有以下定义：

Class super_class 这是指向父类的指针

constchar *name 类名

struct objc_ivar_list *ivars 成员变量列表

struct objc_method_list **methodLists 方法列表

struct objc_protocol_list *protocols 实现的协议列表

要注意两点：

1、objc_class中也有一个 isa 指针，这说明 Objc 类本身也是一个对象。类对象所属的类就叫做元类（Meta Class），它表述了类对象本身所具备的元数据。

2、我们可以通过修改类的methodLists实现在运行时为类添加方法，这也是 Category 实现的原理。但Category不是真正的类，并没有isa指针，Category只会把自己的method attach到主类，并不会影响到主类的IvarList。这就是为什么分类里面不能增加成员变量的原因。参考链接：Categry为什么不能添加属性

Method

Method 代表类中某个方法的类型

typedef struct objc_method *Method;struct objc_method {

SEL method_name OBJC2_UNAVAILABLE;

char *method_types OBJC2_UNAVAILABLE;

IMP method_imp OBJC2_UNAVAILABLE;

}

介绍了IMP和SEL，这个Method就很好理解了。

Ivar

Ivar是表示成员变量的类型。

typedef struct objc_ivar *Ivar;struct objc_ivar {

char *ivar_name OBJC2_UNAVAILABLE;

char *ivar_type OBJC2_UNAVAILABLE;

int ivar_offset OBJC2_UNAVAILABLE;

}

其中ivar_offset是基地址偏移字节

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