OC底层原理09 - 经典面试题分析

面试题1

分析以下代码分别输出什么？

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        BOOL re1 = [(id)[NSObject class] isKindOfClass:[NSObject class]];
        BOOL re2 = [(id)[LGPerson class] isKindOfClass:[LGPerson class]];
        BOOL re3 = [(id)[NSObject alloc] isKindOfClass:[NSObject class]];
        BOOL re4 = [(id)[LGPerson alloc] isKindOfClass:[LGPerson class]];
        NSLog(@" re1 :%hhd\n re2 :%hhd\n re3 :%hhd\n re4 :%hhd\n",re1,re2,re3,re4);

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

        NSLog(@" re5 :%hhd\n re6 :%hhd\n re7 :%hhd\n re8 :%hhd\n",re5,re6,re7,re8);
    }
    return 0;
}

isKindOfClass

类方法isKindOfClass

该方法主要是用来判断当前类的元类与条件类是否相等。

  • 如果相等，返回YES；
  • 如果不相等，则继续查找该元类的父类，使之与条件类进行比较。
+ (BOOL)isKindOfClass:(Class)cls {
    for (Class tcls = self->ISA(); tcls; tcls = tcls->superclass) {
        if (tcls == cls) return YES;
    }
    return NO;
}

实例方法isKindOfClass

该方法主要是用来判断当前对象所属的类与条件类是否相等。

  • 如果相等，则返回YES；
  • 如果不相等，则继续查找该类的父类，使之与条件类进行比较。
- (BOOL)isKindOfClass:(Class)cls {
    for (Class tcls = [self class]; tcls; tcls = tcls->superclass) {
        if (tcls == cls) return YES;
    }
    return NO;
}

示例1

[(id)[NSObject class] isKindOfClass:[NSObject class]]

  1. 通过[NSObject class]分析得知，调用的是类方法isKindOfClass。
  2. 第一次判断
    cls为NSObject类；
    tcls为NSObject元类；
    cls 不等于 tcls。
    修改tcls为NSObject元类的父类，即：NSObject类。
  3. 第二次判断
    cls为NSObject类；
    tcls为NSObject类；
    cls 等于 tcls。

结果：返回YES。

示例2

[(id)[LGPerson class] isKindOfClass:[LGPerson class]]

  1. 通过[LGPerson class]分析得知，调用的是类方法isKindOfClass。
  2. 第一次判断
    cls为LGPerson类；
    tcls为LGPerson元类；
    cls 不等于 tcls。
    修改tcls为LGPerson元类的父类，即根元类NSObject。
  3. 第二次判断
    cls为LGPerson类；
    tcls为根元类；
    cls 不等于 tcls。
    修改tcls为NSObject元类的父类，即：NSObject类。
  4. 第三次判断
    cls为LGPerson类；
    tcls为NSObject类；
    cls 不等于 tcls。
    修改tcls为NSObject类的父类，即：nil。
  5. 由于tcls为nil，循环结束。

结果：返回NO；

示例3

[(id)[NSObject alloc] isKindOfClass:[NSObject class]]

  1. 通过[NSObject alloc]分析得知，调用的是对象方法isKindOfClass。
  2. 第一次判断
    cls为NSObject类；
    tcls为NSObject类；
    cls 等于 tcls。

结果：返回YES。

示例4

[(id)[LGPerson alloc] isKindOfClass:[LGPerson class]]

  1. 通过[LGPerson alloc]分析得知，调用的是对象方法isKindOfClass。
  2. 第一次判断
    cls为LGPerson类；
    tcls为LGPerson类；
    cls 等于 tcls。

结果：返回YES。

isMemberOfClass

类方法isMemberOfClass

该方法主要用来判断当前类的元类与条件类是否相等。

  • 如果相等，则返回YES；
  • 如果不相等，则返回NO；
+ (BOOL)isMemberOfClass:(Class)cls {
    return self->ISA() == cls;
}

实例方法isMemberOfClass

该方法主要用来判断当前对象所属的类与条件类是否相等。

  • 如果相等，则返回YES；
  • 如果不相等，则返回NO；
- (BOOL)isMemberOfClass:(Class)cls {
    return [self class] == cls;
}

示例5

[(id)[NSObject class] isMemberOfClass:[NSObject class]]

  1. 通过[NSObject class]分析得知，调用的是类方法isMemberOfClass。
  2. 当前元类为NSObject元类，条件类为NSObject。

结果：不相等，返回NO。

示例6

[(id)[LGPerson class] isMemberOfClass:[LGPerson class]]

  1. 通过[LGPerson class]分析得知，调用的是类方法isMemberOfClass。
  2. 当前元类为LGPerson类的元类，条件类为LGPerson类。

结果：不相等，返回NO。

示例7

[(id)[NSObject alloc] isMemberOfClass:[NSObject class]]

  1. 通过[NSObject alloc]分析得知，调用的是实例方法isMemberOfClass。
  2. 当前对象类为NSObject类，条件类为NSObject类。

结果：相等，返回YES。

示例8

[(id)[LGPerson alloc] isMemberOfClass:[LGPerson class]]

  1. 通过[LGPerson alloc]分析得知，调用的是实例方法isMemberOfClass。
  2. 当前对象类为LGPerson类，条件类为LGPerson类。

结果：相等，返回YES。

面试题1输出结果：

2020-09-30 14:59:08.857321+0800 KCObjc[72747:9401735]  
 re1 :1
 re2 :0
 re3 :1
 re4 :1
2020-09-30 14:59:12.976812+0800 KCObjc[72747:9401735]  
 re5 :0
 re6 :0
 re7 :1
 re8 :1
Program ended with exit code: 0

总结

  1. 类方法 isKindOfClass 和 isMemberOfClass
    相同：比较 元类 与条件类。
    不同：isKindOfClass 在第一次比较不成功之后，会继续查找元类的父类，直至找到nil，而 isMemberOfClass 在比较不成功之后直接返回false。
  2. 实例方法 isKindOfClass 和 isMemberOfClass
    相同：比较 类与 条件类
    不同：isKindOfClass 在第一次比较不成功之后，会继续查找类的父类，直至找到nil，而 isMemberOfClass 在比较不成功之后直接返回false。

面试题2

创建一个 Person 类，继承自 NSObject，分别添加一个实例方法和一个类方法

@interface LCPerson : NSObject

- (void)sayHello;
+ (void)say666;

@end

@implementation LCPerson

- (void)sayHello{
    NSLog(@"sayHello");
}

+ (void)say666{
    NSLog(@"say666");
}

@end

分析以下代码分别输出什么？

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        LGPerson *person = [LGPerson alloc];
        Class pClass     = object_getClass(person);
        const char *className = class_getName(pClass);
        Class metaClass = objc_getMetaClass(className);
        
        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(@"method1 :%p\n method2 :%p\n method3 :%p\n method4 :%p\n",method1,method2,method3,method4);
    }
    return 0;
}

class_getInstanceMethod

该方法主要是用于获取实例方法，如果在传入的类或者类的父类中没有找到指定的实例方法，则返回NULL。针对该方法，苹果有如下说明

image.png

根据之前的分析，
实例方法是存储在对象所属的类中。
类方法是存储元类中。

分析

  • method1
    目的：在LGPerson类中查找sayHello的实例方法
    依据：实例方法是存储在对象所属的类中
    实际：在LGPerson类中有定义sayHello的实例方法
    结果：method1是存在的。
  • method2
    目的：在LGPerson的元类中查找sayHello的实例方法
    依据：实例方法是存储在对象所属的类中
    实际：sayHello的实例方法是存在LGPerson类中
    结果：method2是不存在的。
  • method3
    目的：在LGPerson类中查找sayHappy的实例方法
    依据：实例方法是存储在对象所属的类中
    实际：在LGPerson类中没有定义sayHappy的实例方法
    结果：method3是不存在的。
  • method4
    目的：在LGPerson的元类中查找sayHappy的实例方法
    依据：实例方法是存储在对象所属的类中
    实际：在LGPerson类中没有定义sayHappy的实例方法，但是由于LGPerson类定义了sayHappy的类方法，而类方法是以实例方法的形式存储在元类中。
    结果：method4是存在的。

面试题2输出结果：

2020-09-30 15:01:41.051611+0800 KCObjc[72806:9404232] 
 method1 :0x100008100
 method2 :0x0
 method3 :0x0
 method4 :0x100008098
Program ended with exit code: 0

面试题3

此题是对面试题2的延伸，因此准备条件与面试题2一样。
分析以下代码分别输出什么？

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        LGPerson *person = [LGPerson alloc];
        Class pClass     = object_getClass(person);
        const char *className = class_getName(pClass);
        Class metaClass = objc_getMetaClass(className);
        
        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(@"method1 :%p\n method2 :%p\n method3 :%p\n method4 :%p\n",method1,method2,method3,method4);
    }
    return 0;
}

class_getClassMethod

该方法主要是用于获取类方法，一个指向方法数据结构的指针，它指向类指定的类方法的实现，如果指定的类或它的父类不包含具有指定的类方法，则为NULL。针对该方法，苹果有如下说明

image.png

分析

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();
}

由源码知道，获取类方法其实就是获取元类的实例方法。

  • method1
    传入的参数是LGPerson类，但在class_getClassMethod中，先根据LGPerson类获取LGPerson元类，然后再找LGPerson元类中的实例方法sel。此时sel为sayHello方法。
    在LGPerson元类中只存储了sayHappy 方法。
    结果：method1是不存在的。

  • method2
    传入的参数是LGPerson元类，此时查找的是LGPerson元类中的实例方法sel。此时sel为sayHello方法。
    在LGPerson元类中只存储了sayHappy 方法。
    结果：method2是不存在的。

  • method3
    传入的参数是LGPerson类，但在class_getClassMethod中，先根据LGPerson类获取LGPerson元类，然后再找LGPerson元类中的实例方法sel。此时sel为sayHappy方法。
    在LGPerson元类中存储了sayHappy 方法。
    结果：method3是存在的。

  • method4
    传入的参数是LGPerson元类，此时查找的是LGPerson元类中的实例方法sel。此时sel为sayHappy方法。
    在LGPerson元类中存储了sayHappy 方法。
    结果：method4是存在的。

面试题3输出结果：

2020-09-30 15:12:42.559984+0800 KCObjc[72925:9410227] 
 method1 :0x0
 method2 :0x0
 method3 :0x100008098
 method4 :0x100008098
Program ended with exit code: 0

总结

  • 实例方法存储在对象所属的类中
  • 类方法存储在元类中
  • 在元类中，类方法是以实例方法的形式存储的
  • 对象是所属类的实例
  • 类是元类的实例
最后编辑于 ：
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