写在前面
本文主要探究Class
的内部结构,博主这里使用的objc4的源码版本是objc4-838
,建议大家在看的时候可以下载最新源码。
Class的结构
在前面关于isa和superclass文章中,我们提到了类对象和元类对象的类型都是Class
,内存里面保存的是:
. isa指针
. superclass指针
. 属性信息
. 对象方法信息
. 协议信息
. 成员变量信息
今天我们就来剖析一下Class
的内部结构,验证一下是不是存放的这些信息,废话不多说了,我们现在就开始吧。
Class
是个objc_class
类型的结构体,如下:
typedef struct objc_class *Class;
在objc4
源码objc-runtime-new.h
文件中,对objc_class
定义如下:
因为
objc_class
结构体中数据太多,我这里提炼出来对我们分析结构有用的数据,如下:
struct objc_class : objc_object {
Class isa; // isa
Class superclass; // superclass
cache_t cache; // 方法缓存
class_data_bits_t bits; // 具体的类信息
}
class_data_bits_t
结构如下:
struct class_data_bits_t {
class_rw_t *data() const {
return (class_rw_t *)(bits & FAST_DATA_MASK);
}
}
class_rw_t
结构中,rw
一般表示readwrite(可读可写),t
一般表示table,结构信息如下:
struct class_rw_t {
uint32_t flags;
uint16_t witness;
Class firstSubclass;
Class nextSiblingClass;
}
// 所有的类会链接成一个树状结构 利用firstSubclass 和 nextSiblingClass来实现的。
class_rw_ext_t
结构信息如下:
struct class_rw_ext_t {
class_ro_t_authed_ptr<const class_ro_t> ro;
method_array_t methods; // 方法列表
property_array_t properties; // 属性列表
protocol_array_t protocols; // 协议列表
char *demangledName;
uint32_t version;
};
提醒:
在WWDC2020中,苹果修改了一些底层的类,其中一个就是我们上面介绍的class_rw_ext_t
,至于这个类主要作用是什么大家有兴趣的可以去详细了解一下,博主这里就不展开来讲这个了,大概的意思就是:它利用了懒加载的机制,在类的methods
、properties
等发生变化的时候,才会初始化class_rw_ext_t
来存储这些列表,这样就可以减少90%以前Runtime中的类在rw
中直接复制ro
中数据浪费的内存。
class_ro_t
结构中,ro
一般表示readonly(只读),t
一般表示table,结构信息如下:
struct class_ro_t {
uint32_t flags;
uint32_t instanceStart;
uint32_t instanceSize; // instance对象占用的内存空间大小
explicit_atomic<const char *> name; // 类名
// 方法列表(不包括分类的方法列表)
WrappedPtr<method_list_t, method_list_t::Ptrauth> baseMethods;
protocol_list_t * baseProtocols; // 协议信息列表
const ivar_list_t * ivars; // 成员变量列表
property_list_t *baseProperties; // 属性信息列表
}
用一张图来表示Class结构:
从上面的结构分析我们可以看到:class对象或meta-class对象里面确实保存了方法列表、属性列表、协议列表、成员变量列表等信息。
写在最后
关于Class
结构信息我们就分析到这里了,如果有什么不对的地方望指教,欢迎去我的个人技术博客逛逛。