OC-经典面试题分析（一）

几道isa相关的经典面试题以及分析

前期准备:

@interface HRTest : NSObject
    - (void)sayHello;
    + (void)sayHappy;
@end

方法归属相关测试

第一道

HRTest *test = [HRTest alloc];
        Class pClass     = object_getClass(test);

const char *className = class_getName(pClass);
    Class metaClass = objc_getMetaClass(className); //原类
    
    Method method1 = class_getInstanceMethod(pClass, @selector(sayHello));
    Method method2 = class_getInstanceMethod(metaClass, @selector(sayHello));

    Method method3 = class_getInstanceMethod(pClass, @selector(sayHappy));
    Method method4 = class_getInstanceMethod(metaClass, @selector(sayHappy));
    
    NSLog(@"%p-%p-%p-%p",method1,method2,method3,method4);

输出结果：

class_getInstanceMethod获取当前类的实例方法
实例方法存在类中,类方法存在元类中

第二道

const char *className = class_getName(pClass);
    Class metaClass = objc_getMetaClass(className); //元类
    
    Method method1 = class_getClassMethod(pClass, @selector(sayHello));
    Method method2 = class_getClassMethod(metaClass, @selector(sayHello));

    Method method3 = class_getClassMethod(pClass, @selector(sayHappy));
    Method method4 = class_getClassMethod(metaClass, @selector(sayHappy));
    
    NSLog(@"%s-%p-%p-%p-%p",__func__,method1,method2,method3,method4);

输出结果：

class_getClassMethod获取当前类的类方法
前三个都很好理解：sayHello是实例方法，不可能找到,sayHappy是类方法，自然存在于当前类中。可是当前类的元类中不可能存在该类方法,查看该方法实现的源码。

`class_getClassMethod`的方法实现

Method class_getClassMethod(Class cls, SEL sel)
{
    if (!cls  ||  !sel) return nil;

    return class_getInstanceMethod(cls->getMeta(), sel);
}

Class getMeta() {
    if (isMetaClass()) return (Class)this;
    else return this->ISA();
}

看到这里有木有忽然开朗，其实类的类方法在底层中的存在形式：元类中的实例方法。（c、c++中并没有实例、类方法）
第四步判断存在的真正原因是：碰到元类会直接返回当前元类，并不会继续查找向上查找（元类的isa指向根源类）。
metaClass已经是元类了，无需找到根源类了；第三步、第四步等价。

小总结

实例方法存在类中，类方法存在元类中。

第三道

IMP imp1 = class_getMethodImplementation(pClass, @selector(sayHello));
    IMP imp2 = class_getMethodImplementation(metaClass, @selector(sayHello));
    IMP imp3 = class_getMethodImplementation(pClass, @selector(sayHappy));
    IMP imp4 = class_getMethodImplementation(metaClass, @selector(sayHappy));

第二步、第三步中为什么会存在呢？而且地址是相同的！还是先看一下源码是如何实现的.

IMP class_getMethodImplementation(Class cls, SEL sel)
{
    IMP imp;
    if (!cls  ||  !sel) return nil;
    imp = lookUpImpOrNil(nil, sel, cls, LOOKUP_INITIALIZE | LOOKUP_RESOLVER);   //先找缓存cache_t,然后去cls->data()->methods()中查找
    if (!imp) {
        return _objc_msgForward;    //找不到回到这里
    }
    return imp;
}

通过源码发现方法查找先是从cache_t中找，然后去cls->data()->methods()中查找,最后会进入_objc_msgForward流程.

0x100001d00-0x7fff6c018580-0x7fff6c018580-0x100001d30

(lldb) p/x imp1
(IMP) $0 = 0x0000000100001d00 (002-类方法归属分析`-[LGPerson sayHello] at LGPerson.m:13)

(lldb) p/x imp4
(IMP) $1 = 0x0000000100001d30 (002-类方法归属分析`+[LGPerson sayHappy] at LGPerson.m:17)

(lldb) p/x imp2
(IMP) $2 = 0x00007fff6c018580 (libobjc.A.dylib`_objc_msgForward)

通过打印得知，0x00007fff6c018580不该存在的这个地址是:_objc_msgForward流程！！并不是找到真的方法！！！

第四道

BOOL re1 = [(id)[NSObject class] isKindOfClass:[NSObject class]];   
        BOOL re2 = [(id)[NSObject class] isMemberOfClass:[NSObject class]]; 
        BOOL re3 = [(id)[HRTest class] isKindOfClass:[HRTest class]];  
        BOOL re4 = [(id)[HRTest class] isMemberOfClass:[HRTest class]];

输出结果:

+isKindOfClass类方法：

+ (BOOL)isKindOfClass:(Class)cls {
    //使用调用者的isa和当前入参对比。
    for (Class tcls = self->ISA(); tcls; tcls = tcls->superclass) {
        if (tcls == cls) return YES;
    }
    return NO;
}

2021.6.11补充

事实上这个方法并不会被调用，而是由llvm处理为调用objc_opt_isKindOfClass这个方法，具体可以打断点或者使用汇编的方式查看（猜测：方便做一些兼容）

BOOL
objc_opt_isKindOfClass(id obj, Class otherClass)
{
#if __OBJC2__
    if (slowpath(!obj)) return NO;
    Class cls = obj->getIsa();
    if (fastpath(!cls->hasCustomCore())) {
        for (Class tcls = cls; tcls; tcls = tcls->getSuperclass()) {
            if (tcls == otherClass) return YES;
        }
        return NO;
    }
#endif
    return ((BOOL(*)(id, SEL, Class))objc_msgSend)(obj, @selector(isKindOfClass:), otherClass);
}

循环：
第一次循环：NSObject的isa -> 根元类与 NSObject不相同
第二次循环：根元类的superclass -> NSObject 与NSObject相同
所以是通过根元类的父类又回到NSObject这条线找到的，其他类没有这个特性。

+isMemberOfClass类方法：

+ (BOOL)isMemberOfClass:(Class)cls {
    return self->ISA() == cls;
}

拿当前类的isa指向和参数做对比，相同的类一定不相等.

第五道

BOOL re5 = [(id)[NSObject alloc] isKindOfClass:[NSObject class]];       //
        BOOL re6 = [(id)[NSObject alloc] isMemberOfClass:[NSObject class]];     //
        BOOL re7 = [(id)[HRTest alloc] isKindOfClass:[LGPerson class]];       //
        BOOL re8 = [(id)[HRTest alloc] isMemberOfClass:[LGPerson class]];

-isKindOfClass

- (BOOL)isKindOfClass:(Class)cls {
    for (Class tcls = [self class]; tcls; tcls = tcls->superclass) {
        if (tcls == cls) return YES;
    }
    return NO;
}

-isMemberOfClass

- (BOOL)isMemberOfClass:(Class)cls {
    return [self class] == cls;
}

这道题很简单，现实面试应该是碰不到这样的题目。

2021.6.11补充 class方法的源码实现

+ (Class)class {
    return self;
}

- (Class)class {
    return object_getClass(self);
}
Class object_getClass(id obj)
{
    if (obj) return obj->getIsa();
    else return Nil;
}

对于类来说，就是返回自己
对于实例对象来说，调用class就是通过isa找类。

第六道

objc_object 、objc_class、 NSObject、类之间的关系

NSObject是OC中对象的基类；objc_object是C++/C中对象的基类，更偏向底层。
万物皆对象,而对象都是继承自objc_object，包括objc_class
objc_class是所有类的基类

第七道

属性、成员变量、实例变量区别

属性(property)：系统自动生成：带下划线成员变量 + setter + getter方法
成员变量(ivar)：开发者在{}中定义的变量。由实例变量+非实例变量组成
实例变量：可以被实例化的变量，是一种特殊的成员变量；例如 NSObject、UILabel、UIButton等
非实例变量：不可以被实例化的变量；列如：int、float等基本数据类型