Objective-C中Runtime(objc/runtime.h)

经常看到代码中出现导入<objc/runtime.h>,但一直处于各种理由没有详细了解一下,今天在马上要回学校答辩的时候仔细的研究了下Objc Runtime。

首先,来了解一下什么是Objc Runtime?

Objective-C语言是一门动态语言,它将很多静态语言在编译和链接时期做的事放到了运行时来处理。这种动态语言的优势在于:我们写代码时能够更具灵活性,如我们可以把消息转发给我们想要的对象,或者随意交换一个方法的实现等。这种特性意味着Objective-C不仅需要一个编译器,还需要一个运行时系统来执行编译的代码。对于Objective-C来说,这个运行时系统就像一个操作系统一样:它让所有的工作可以正常的运行。这个运行时系统即Objc Runtime。Objc Runtime其实是一个Runtime库,它基本上是用C和汇编写的,这个库使得C语言有了面向对象的能力。runtime的强大之处在于它能在运行时创建类和对象。

Objective-C类是由Class类型来表示的,它实际上是一个指向objc_class结构体的指针。它的定义如下:

typedef struct objc_class *Class;

因为现在的objc是2.0,所以上述的Class可以简化为:

struct objc_class {

Class isa;

}

基本概念

对于现在绝大多数的64位系统而言,我们接触到的都是ObjC2.0的modern runtime。ObjC程序从3个层次来使用到runtime:

1.ObjC源码

这说明了runtime是ObjC的基石,你定义的类/方法/协议等等,最后都需要使用到runtime。其中,最重要的部分就是方法的messaging。

2.ObjC方法(Method)

绝大多数ObjC都继承自NSObject,他们都可以在运行的时候检查属于/继承哪个类,某个对象是否有某个方法,是否实现了某个协议等等。这一部分是编程时,经常会使用到的。

3.ObjC函数(Function)

Runtime相关的头文件在: /usr/include/objc中,我们可以使用其中定义的对象和函数。通常情况下,我们很少会使用到。但个别情况我们可能需要使用,比如swizzling。此外,这些纯C的实现说明了我们可以用C来实现ObjC的方法。

Messaging

之前说过,所有的ObjC方法最后都通过runtime实现,这都是通过调用函数objc_msgSend. 也就是说诸如:

[receiver doSomething] 的调用最终都是展开调用objc_msgSend完成的。 在此之前,先看下ObjC的class定义:


Objc的class定义图

因为现在的objc是2.0,所以上述的Class可以简化为:

struct objc_class {Class isa;}

Class只是一个包含了指向自身结构体的isa指针的结构体,虽然这个结构体具体的内容没有找到定义,但是根据头文件里的写法我们可以猜测,它必定还包含父类,变量,方法,协议等信息(最新的runtime信息可以在opensource中查看)。

导入runtime后如何简单使用:

导入objc/runtime.h应用

objc_getAssociatedObject  相当于iOS内部的get方法

OBJC_EXPORT id objc_getAssociatedObject(id object, const void *key)

OSX_AVAILABLE_STARTING(MAC_10_6, __IPHONE_3_1);

1.id object :  关联对象

2.const voidkey: 我们需要定义一个常量void类型的key

objc_setAssociatedObject  相当于iOS的属性的set方法

OBJC_EXPORT void objc_setAssociatedObject(id object, const void *key, id value, objc_AssociationPolicy policy)

OSX_AVAILABLE_STARTING(MAC_10_6, __IPHONE_3_1);


1.id object :被关联的对象

2.const void *key  :char 类型的key

3.id value  :要被赋值的值

4.objc_AssociationPolicy policy :runtime内存管理有一下集几种

runtime内存管理

OBJC_EXPORT void objc_removeAssociatedObjects(id object)

OSX_AVAILABLE_STARTING(MAC_10_6, __IPHONE_3_1);

id object: 移除关联对象,用法不是很难,但是在使用中最好是合理使用,


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