Runtime

Runtime是什么

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:

[receiver message];
// 底层运行时会被编译器转化为:
objc_msgSend(receiver, selector)
// 如果其还有参数比如:
[receiver message:(id)arg...];
// 底层运行时会被编译器转化为:objc_msgSend(receiver, selector, arg1, arg2, ...)

为什么需要Runtime

  • Objective-C 是一门动态语言,它会将一些工作放在代码运行时才处理而并非编译时。也就是说,有很多类和成员变量在我们编译的时是不知道的,而在运行时,我们所编写的代码会转换成完整的确定的代码运行。
  • 因此,编译器是不够的,我们还需要一个运行时系统(Runtime system)来处理编译后的代码。
  • Runtime 基本是用 C 和汇编写的,由此可见苹果为了动态系统的高效而做出的努力。苹果和 GNU 各自维护一个开源的 Runtime 版本,这两个版本之间都在努力保持一致。

Runtime 的作用:OC 在三种层面上与 Runtime 系统进行交互

  1. 通过 Objective-C 源代码
    只需要编写 OC 代码,Runtime 系统自动在幕后搞定一切,调用方法,编译器会将 OC 代码转换成运行时代码,在运行时确定数据结构和函数。

  2. 通过 Foundation 框架的 NSObject 类定义的方法
    Cocoa 程序中绝大部分类都是 NSObject 类的子类,所以都继承了 NSObject 的行为。(NSProxy 类时个例外,它是个抽象超类)
    一些情况下,NSObject 类仅仅定义了完成某件事情的模板,并没有提供所需要的代码。例如 - description方法,该方法返回类内容的字符串表示,该方法主要用来调试程序。NSObject类并不知道子类的内容,所以它只是返回类的名字和对象的地址,NSObject的子类可以重新实现。
    还有一些NSObject的方法可以从Runtime系统中获取信息,允许对象进行自我检查。例如:
    -class方法返回对象的类;
    -isKindOfClass: 和 -isMemberOfClass: 方法检查对象是否存在于指定的类的继承体系中(是否是其子类或者父类或者当前类的成员变量);
    -respondsToSelector: 检查对象能否响应指定的消息;
    -conformsToProtocol:检查对象是否实现了指定协议类的方法;
    -methodForSelector: 返回指定方法实现的地址。

  3. 通过对 Runtime 库函数的直接调用
    Runtime 系统是具有公共接口的动态共享库。头文件存放于/usr/include/objc目录下,这意味着我们使用时只需要引入objc/Runtime.h头文件即可。
    许多函数可以让你使用纯 C 代码来实现 Objc 中同样的功能。除非是写一些 Objc 与其他语言的桥接或是底层的 debug 工作,你在写 Objc 代码时一般不会用到这些 C 语言函数。

runtime实现的机制是什么,怎么用,一般用于干嘛. 你还能记得你所使用的相关的头文件或者某些方法的名称吗?

  • 需要导入<objc/message.h><objc/runtime.h>
  • runtime,运行时机制,它是一套C语言库
  • 实际上我们编写的所有OC代码,最终都是转成了runtime库的东西,比如类转成了runtime库里面的结构体等数据类型,方法转成了runtime库里面的C语言函数,平时调方法都是转成了objc_msgSend函数(所以说OC有个消息发送机制)
  • 因此,可以说runtime是OC的底层实现,是OC的幕后执行者
  • 有了runtime库,能做什么事情呢?runtime库里面包含了跟类、成员变量、方法相关的API,比如获取类里面的所有成员变量,为类动态添加成员变量,动态改变类的方法实现,为类动态添加新的方法等
  • 因此,有了runtime,想怎么改就怎么改

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