本人参考GitHub《招聘一个靠谱的iOS》面试题参考答案（下）
26. objc中的类方法和实例方法有什么本质区别和联系？
27. _objc_msgForward函数是做什么的，直接调用它将会发生什么？
28. runtime如何实现weak变量的自动置nil？
29. 能否向编译后得到的类中增加实例变量？能否向运行时创建的类中添加实例变量？为什么？
30. runloop和线程有什么关系？
26. objc中的类方法和实例方法有什么本质区别和联系？
类方法：
- 类方法属于类对象
- 类方法只能通过类对象调用
- 类方法中的self是类对象
- 类方法可以调用其他的类方法
- 类方法中不能访问成员变量
- 类方法不能直接调用对象方法
实例方法： - 实例方法是属于实例对象
- 实例方法只能通过实例对象调用
- 实例方法中的self是实例对象
- 实例方法中可以访问成员变量
- 实例方法中直接调用实例方法
- 实例方法中可以调用类方法（通过类名）
27. _objc_msgForward函数是做什么的，直接调用它将会发生什么？
（1）_objc_msgForward函数是做什么的？
_objc_msgForward是IMP类型，用于消息转发，当一个对象发送一条消息，但它并没有实现的时候，_objc_msgForward会尝试做消息转发。
我们可以这样创建一个_objc_msgForward对象：
IMP msgForwardIMP = _objc_msgForward;
在招一个靠谱的iOS的第19题，objc中向一个对象发送消息[obj foo]和objc_msgSend()函数之间有什么关系？曾提到objc_msgSend在“消息传递”中的作用。在“消息传递”过程中，objc_msgSend的动作比较清晰：首先，在Class中的缓存查找IMP（没缓存则初始化缓存），如果没有找到，则向父类的Class查找。如果一直查找到根类仍旧没有实现，则用_objc_msgForward函数指针代替IMP，最后，执行IMP。
Objective-C运行时是开源的，所以我们可以看到它的实现。在Apple Open Source里Mac代码里的obj包下载最新版本，找到objc-runtime-new.mm，进入之后搜索_objc_msgForward。
里面有对
_objc_msgForward的功能解释：/***********************************************************************
* lookUpImpOrForward.
* The standard IMP lookup.
* initialize==NO tries to avoid +initialize (but sometimes fails)
* cache==NO skips optimistic unlocked lookup (but uses cache elsewhere)
* Most callers should use initialize==YES and cache==YES.
* inst is an instance of cls or a subclass thereof, or nil if none is known.
* If cls is an un-initialized metaclass then a non-nil inst is faster.
* May return _objc_msgForward_impcache. IMPs destined for external use
* must be converted to _objc_msgForward or _objc_msgForward_stret.
* If you don't want forwarding at all, use lookUpImpOrNil() instead.
**********************************************************************/
对objc-runtime-new.mm文件里与_objc_msgForward有关的三个函数使用伪代码展示如下：
// objc-runtime-new.mm 文件里与 _objc_msgForward 有关的三个函数使用伪代码展示
// Created by https://github.com/ChenYilong
// Copyright (c) 微博@iOS程序犭袁(http://weibo.com/luohanchenyilong/). All rights reserved.
// 同时，这也是 obj_msgSend 的实现过程
id objc_msgSend(id self, SEL op, ...) {
if (!self) return nil;
IMP imp = class_getMethodImplementation(self->isa, SEL op);
imp(self, op, ...); //调用这个函数，伪代码...
}
//查找IMP
IMP class_getMethodImplementation(Class cls, SEL sel) {
if (!cls || !sel) return nil;
IMP imp = lookUpImpOrNil(cls, sel);
if (!imp) return _objc_msgForward; //_objc_msgForward 用于消息转发
return imp;
}
IMP lookUpImpOrNil(Class cls, SEL sel) {
if (!cls->initialize()) {
_class_initialize(cls);
}
Class curClass = cls;
IMP imp = nil;
do { //先查缓存,缓存没有时重建,仍旧没有则向父类查询
if (!curClass) break;
if (!curClass->cache) fill_cache(cls, curClass);
imp = cache_getImp(curClass, sel);
if (imp) break;
} while (curClass = curClass->superclass);
return imp;
}
虽然Apple没有公开_objc_msgForward的实现源码，但是我们还是能得出结论：
_objc_msgForward是一个函数指针（和IMP的类型一样），是用于消息转发的：当向一个对象发送一条消息，但它并没有实现的时候，即objc_msgSend在Class查找中方法实现即IMP指针，如果没有找到则向父类的Class查找，如果一直查找到根类仍旧没有实现，则用objc_msgForward函数指针代替IMP，执行IMP。
_objc_msgForward消息转发在_objc_msgSend没有找到做的方法实现时会做5件事：
- 调用
-(BOOL)resolveClassMethod:(SEL)sel方法（或+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel）。允许用户在此时为该Class动态添加实现，如果实现了，则调用并返回YES，那么重新开始objc_msgSend流程，这一次对象会响应这个选择器，一般是因为它已经调用过class_addMethod。如果仍然没有实现，继续下面的动作。 - 调用
- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)selector方法，尝试找到一个能响应该消息的对象，如果获取到，则直接把消息转发给它，返回非nil对象，否则返回nil，继续下面的动作。注意，这里不要返回self，否则会形成死循环。 - 调用
- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)selector方法，尝试获得一个方法签名。如果获取不到，则直接调用- (void)doesNotRecognizeSelector:(SEL)aSelector;抛出异常。如果能获取，则返回非nil：创建一个NSInvocation并传给- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation; - 调用
- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation方法，将第三步获取到的方法签名包装成Invocation传入，如何处理就在这里面了，并返回非nil。 - 调用
- (void)doesNotRecognizeSelector:(SEL)selector;默认的实现是抛出异常。如果第三步没能获得一个方法签名，执行该步骤。
上面4个方法都是模板方法，开发者可以override，由runtime来调用。最常见的实现消息转发的方式就是重写3.- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)selector和4.- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation;吞掉一个消息或者代理给其他对象都是没有问题的。
（2）直接调用_objc_msgForward会发生什么？
直接调用_objc_msgForward是非常危险的事，如果用不好会直接导致程序Crash。一旦调用objc_msgForward将跳过查找IMP的过程，直接出发“消息转发”。
（3）有哪些场景需要直接调用objc_msgForward？
最常见的是：你想获取某方法所对应的NSInvocation对象，比如：JSPatch就是直接调用objc_msgForward来实现其核心功能让JS调用/替换任意OC方法，让iOS APP具备热更新的能力。
28. runtime如何实现weak变了的自动置nil？
runtime对注册的类会进行内存布局，对于weak对象会放入一个hash表中。用weak指向的对象内存地址作为key，当此对象的引用计数器为0的时候会dealloc，在这个weak表中搜索所有以该地址为key的weak对象，并将其置为nil。
29. 能否向编译后得到的类中增加实例变量？能否向运行时创建的类中添加实例变量？为什么？
（1）不能向编译后得到的类中添加实例变量
因为编译后的类以及注册在runtime中，类结构体中的objc_ivar_list实例变量的链表和instance_size实例变量的内存大小已经确定，同时runtime会调用class_setIvarLayout或class_setWeakIvarLayout来处理strong weak引用，所以不能向存在的类中添加实例变量。
（2）能向运行时创建的类中添加实例变量
运行时创建的类，调用class_addIvar函数。但是得在调用objc_allocateClassPair之后，objc_registerClassPair之前，原因同上。
30. runloop和线程有什么关系？
runloop和线程是紧密相连的，可以说runloop就是为了线程而生，没有线程就没必要有runloop。runloop是线程的基础架构部分，Cocoa和Core Foundation都提供了runloop对象，方便配置和管理线程的runloop。每个线程，包括程序的主线程都有与之对应的runloop对象。
runloop和线程的关系：
- 主线程的runloop默认是启动的。
- 对于其它线程来说，runloop默认是没有启动的，如果需要更多的线程可以手动配置和启动，如果线程只是执行一个长时间的已经确定的任务则不需要。
- 在任何一个Cocoa程序的线程中，都可以通过以下代码来获取到当前线程的runloop
NSRunLoop *runloop = [NSRunLoop currentRunLoop];
