RunTime運(yùn)行時(shí)(一)

轉(zhuǎn)自原文地址:http://blog.csdn.net/wzzvictory/article/details/8615569

作為一門動(dòng)態(tài)編程語言关斜,Objective-C 會(huì)盡可能的將編譯和鏈接時(shí)要做的事情推遲到運(yùn)行時(shí)。只要有可能,Objective-C 總是使用動(dòng)態(tài) 的方式來解決問題览效。這意味著 Objective-C 語言不僅需要一個(gè)編譯環(huán)境,同時(shí)也需要一個(gè)運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)來執(zhí)行編譯好的代碼。運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)(runtime)扮演的角色類似于 Objective-C 語言的操作系統(tǒng),Objective-C 基于該系統(tǒng)來工作虫几。因此锤灿,runtime好比Objective-C的靈魂,很多東西都是在這個(gè)基礎(chǔ)上出現(xiàn)的。所以它是值的你花功夫去理解的辆脸。

我們將從以下幾個(gè)方面了解Objective-C的運(yùn)行時(shí):

一但校、與靜態(tài)語言編譯后的區(qū)別

  • 1、靜態(tài)語言

一個(gè)靜態(tài)語言程序啡氢,如下所示的C程序:

#include < stdio.h >  
   
int main(int argc, const char **argv[]) {  
        printf("Hello World!");  
        return 0;  
}   

會(huì)經(jīng)過編譯器的語法分析状囱,優(yōu)化然后將你最佳化的代碼翻譯成匯編語言州刽,然后完全按照你設(shè)計(jì)的邏輯和你的代碼自上而下的執(zhí)行。

  • 2浪箭、Objective-C

很常見的一個(gè)消息發(fā)送語句:

[receiver message]  

會(huì)被編譯器轉(zhuǎn)化成

objc_msgSend(receiver, selector)  

如果有參數(shù)則為

objc_msgSend(receiver, selector, arg1, arg2, …) 

消息只有到運(yùn)行時(shí)才會(huì)和函數(shù)實(shí)現(xiàn)綁定起來穗椅,而不是按照編譯好的邏輯一成不變的執(zhí)行匹表。按照我的理解宣鄙,編譯階段只是確定了要去向receiver對象發(fā)送message消息,但是卻沒有發(fā)送苇羡,真正發(fā)送是等到運(yùn)行的時(shí)候進(jìn)行设江。因此攘轩,編譯階段完全不知道m(xù)essage方法的具體實(shí)現(xiàn),甚至歼捏,該方法到底有沒有被實(shí)現(xiàn)也不知道笨篷。這就有可能導(dǎo)致運(yùn)行時(shí)崩潰問題。

二练俐、Objective-c

runtime的幾點(diǎn)說明

  • 1痰洒、runtime是開源的

是的浴韭,你沒看錯(cuò),runtime確實(shí)是開源的泉粉。目前蘋果公司和GNU各自維護(hù)一個(gè)開源的runtime版本嗡靡,這兩個(gè)版本之間都在努力的保持一致。其中蘋果的版本可以猛擊該鏈接下載objc4-437.1.tar.gz

  • 2歉井、runtime是由C語言實(shí)現(xiàn)的

runtime做為Objective-C最核心的部分哈误,幾乎全部由C語言實(shí)現(xiàn)蜜自。這里的“幾乎”所指的例外就包含有的方法(比如下面要說道的objc_msgSend方法)甚至是用匯編實(shí)現(xiàn)的!箭阶!

  • 3戈鲁、runtime的兩個(gè)版本

Objective-C運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)有兩個(gè)已知版本:早期版本(Legacy)和現(xiàn)行版本(Modern)。在現(xiàn)行版本中,最顯著的新特性就是實(shí)例變量是"健壯“(non-fragile)的: 在早期版本中,如果您改變類中實(shí)例變量的布局,您必須重新編譯該類的所有子類冈敛。 在現(xiàn)行版本中,如果您改變類中實(shí)例變量的布局,您無需重新編譯該類的任何子類。此外,現(xiàn)行版本支持聲明property的synthesis屬性器暮蹂。目前iPhone 程序和 Mac OS X v10.5 及以后的系統(tǒng)中的 64 位程序使用的都是 Objective-C 運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)的現(xiàn)行版 本仰泻。其它情況(Mac OS X 系統(tǒng)中的 32 位程序)使用的是早期版本。

三被啼、和runtime ### system交互的三種方式

  • 1棠枉、通過Objective-C源代碼

大部分情況下,運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)在后臺(tái)自動(dòng)運(yùn)行,我們只需編寫和編譯 Objective-C 源代碼。當(dāng)編譯Objective-C類和方法時(shí),編譯器為實(shí)現(xiàn)語言動(dòng)態(tài)特性將自動(dòng)創(chuàng)建一些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和函數(shù)命浴。這些數(shù)據(jù) 結(jié)構(gòu)包含類定義和協(xié)議類定義中的信息,如在Objective-C 2.0 程序設(shè)計(jì)語言中定義類和協(xié)議類一節(jié)所討論 的類的對象和協(xié)議類的對象,方法選標(biāo),實(shí)例變量模板,以及其它來自于源代碼的信息生闲。運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)的主要功能就是根據(jù)源代碼中的表達(dá)式發(fā)送消息。

  • 2悬蔽、通過類NSObject的方法

Cocoa程序中絕大部分類都是NSObject類的子類,所以大部分都繼承了NSObject類的方法,因而繼承 了NSObject的行為(NSProxy類是個(gè)例外)蝎困。然而,某些情況下, NSObject類僅僅定義了完成某件事情的模板,而沒有提供所有需要的代碼轴术。例如,NSObject 類定義了description方法,返回該類內(nèi)容的字符串表示。這主要是用來調(diào)試程序 ——GDB 中的 print-object 方法就是直接打印出該方法返回的字符串盖袭。NSObject 類中該方法的 實(shí)現(xiàn)并不知道子類中的內(nèi)容,所以它只是返回類的名字和對象的地址鳄虱。NSObject 的子類可以重新實(shí)現(xiàn)該方法以提供更多的信息凭峡。例如,NSArray 類改寫了該方法來返回 NSArray 類包含的每個(gè)對象的內(nèi)容。

某些 NSObject 的方法只是簡單地從運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)中獲得信息,從而允許對象進(jìn)行一定程度的自我檢查倍踪。

例如,class 返回對象的類;isKindOfClass:和 isMemberOfClass:則檢查對象是否在指定的 類繼承體系中;respondsToSelector:檢查對象能否響應(yīng)指定的消息;conformsToProtocol: 檢查對象是否實(shí)現(xiàn)了指定協(xié)議類的方法;methodForSelector:則返回指定方法實(shí)現(xiàn)的地址建车。

  • 3椒惨、通過運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)的函數(shù)

運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)是一個(gè)有公開接口的動(dòng)態(tài)庫,由一些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和函數(shù)的集合組成,這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和函數(shù)的聲明 頭文件在/usr/include/objc中。這些函數(shù)支持用純C的函數(shù)來實(shí)現(xiàn)和Objective-C同樣的功能领斥。還有一些函數(shù)構(gòu)成了 NSObject 類方法的基礎(chǔ)月洛。這些函數(shù)使得訪問運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)接口和提供開發(fā)工具成為可 能描睦。盡管大部分情況下它們在 Objective-C 程序不是必須的,但是有時(shí)候?qū)τ?Objecitve-C 程序來說某些函 數(shù)是非常有用的。 這些函數(shù)的文檔參見 Objective-C 2.0 運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)參考庫隔崎。

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