我們上文提到過? class_data_bits_t,說到它與方法相關(guān)~
類結(jié)構(gòu)
struct objc_class : objc_object {
? ? ?// Class ISA;??//指向類的指針
? ? ? ?Class superclass;??//指向當(dāng)前類的父類
? ? ? ?cache_t cache;?????????????// formerly cache pointer and vtable
? ? ? ?class_data_bits_t bits;????// class_rw_t * plus custom rr/alloc flags
}
cache_t cache;?????????????//用于緩存指針和 vtable,加速方法的調(diào)用
class_data_bits_t bits;????// 存儲類的方法辩撑、屬性材泄、遵循的協(xié)議等信息的地方
class_data_bits_t的結(jié)構(gòu)體西疤,其中只含有一個 64位的 bits 用于存儲與類有關(guān)的信息币绩。我們看到注釋蜒简,class_data_bits_t 相當(dāng)于 class_rw_t 指針加上 rr/alloc 的標(biāo)志瘸羡。
class_data_bits_t 結(jié)構(gòu)體的方法,用于返回class_rw_t 指針()
class_rw_t* data() {
? ? ? ?return (class_rw_t *)(bits & FAST_DATA_MASK);
}
#define FAST_DATA_MASK??????????0x00007ffffffffff8UL
(這個掩碼 111 ?ffffffffff 1000 ? ? ?3-47為1臭蚁,前面說過X86-64最铁,地址的有效位是47位,后三位為0對齊)
執(zhí)行 class_data_bits_t 結(jié)構(gòu)體中的 data() 方法或者調(diào)用 objc_class 中的 data() 方法會返回同一個 class_rw_t * 指針垮兑,因為 objc_class 中的方法只是對 class_data_bits_t 中對應(yīng)方法的封裝冷尉。
Objc 類中的屬性、方法還有遵循的協(xié)議等信息都保存在 class_rw_t 中
struct class_rw_t {
? ? uint32_t flags;
? ?uint32_t version;
? ? const class_ro_t *ro;
? ? method_array_t methods;
? ? property_array_t properties;
? ? protocol_array_t protocols;
? ? Class firstSubclass;
? ? Class nextSiblingClass;
};
其中還有一個指向常量的指針 ro系枪,其中存儲了當(dāng)前類在編譯期就已經(jīng)確定的屬性雀哨、方法以及遵循的協(xié)議。
struct class_ro_t {
};
類在內(nèi)存中的位置是編譯期就確定的,類定義的實例方法雾棺,會被添加到class_ro_t 的baseMethodList
類的結(jié)構(gòu)中的class_data_bits_t 中的3~47位/ class_data_bits_t.data()是一個 class_ro_t * 指針膊夹。然后在加載 Objc 運行時的過程中,在 realizeClass 方法中:
const class_ro_t *ro = (const class_ro_t *)cls->data();
class_rw_t *rw = (class_rw_t *)calloc(sizeof(class_rw_t), 1);
rw->ro = ro;
rw->flags = RW_REALIZED|RW_REALIZING;
cls->setData(rw);
使用class_ro_t *捌浩,初始化一個 class_rw_t 結(jié)構(gòu)體(設(shè)置結(jié)構(gòu)體 ro 的值以及 flag)放刨,最后設(shè)置為正確的 data
realizeClass,該方法的主要作用是對類進行第一次初始化尸饺,其中包括:
分配可讀寫數(shù)據(jù)空間
返回真正的類結(jié)構(gòu)
在這段代碼運行之后进统,類的只讀指針 class_ro_t 以及可讀寫指針 class_rw_t 都被正確的設(shè)置了。但是到這里浪听,其 class_rw_t 中的方法螟碎,屬性以及協(xié)議列表均為空,realizeClass結(jié)尾調(diào)用?methodizeClass 進行設(shè)置
static void methodizeClass(Class cls)
{
? ? ? ? bool isMeta = cls->isMetaClass();
? ? ? ? auto rw = cls->data();
? ? ? ? ?auto ro = rw->ro;
? ? ? ? // Methodizing for the first time
? ? ? ?// Install methods and properties that the class implements itself.
? ? ? ? ?method_list_t *list = ro->baseMethods();
? ? ? ? ? if (list) {
? ? ? ? ? ? ? ? ?prepareMethodLists(cls, &list, 1, YES, isBundleClass(cls));
? ? ? ? ? ? ? ? rw->methods.attachLists(&list, 1);
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? property_list_t *proplist = ro->baseProperties;
? ? ? ? ? if (proplist) {
? ? ? ? ? ? ? ? ? rw->properties.attachLists(&proplist, 1);
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? protocol_list_t *protolist = ro->baseProtocols;
? ? ? ? ? ?if (protolist) {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ?rw->protocols.attachLists(&protolist, 1);
? ? ? ? ? ? ?}
? ? ? ? ? ? // Attach categories.
? ? ? ? ? ?category_list *cats = unattachedCategoriesForClass(cls, true /*realizing*/);
? ? ? ? ? ? attachCategories(cls, cats, false /*don't flush caches*/);
? ? ? ? ? ? if (cats) free(cats);
}
類自己實現(xiàn)的方法(包括分類)迹栓、屬性和遵循的協(xié)議加載到 methods掉分、 properties 和 protocols 列表中。例如克伊,將 class_ro_t baseMethods 中的方法添加到 class_rw_t methods 數(shù)組之后酥郭,我們訪問 methods 才會獲取當(dāng)前類的實例方法。
說了這么多答毫,到現(xiàn)在我們可以簡單看一下方法的結(jié)構(gòu)褥民,與類和對象一樣,方法在內(nèi)存中也是一個結(jié)構(gòu)體洗搂。
struct method_t {
? ? ? SEL name;
? ? ?const char *types;
? ? ?IMP imp;
};
其中包含方法名,類型(類型編碼)還有方法的實現(xiàn)指針 IMP:
總結(jié)
類的方法载弄、屬性以及協(xié)議在編譯期間存放到了“錯誤”的位置耘拇,直到 realizeClass 執(zhí)行之后,才放到了 class_rw_t 指向的只讀區(qū)域 class_ro_t宇攻,這樣我們即可以在運行時為 class_rw_t 添加方法惫叛,也不會影響類的只讀結(jié)構(gòu)。在 class_ro_t 中的屬性在運行期間就不能改變了逞刷,再添加方法時嘉涌,會修改 class_rw_t 中的 methods 列表,而不是 class_ro_t 中的 baseMethods
objc_class 結(jié)構(gòu)體中還有一個cache_t cache 的成員
struct cache_t {
? ? ?struct bucket_t *_buckets;
? ? ?mask_t _mask; ?// ?分配用來緩存bucket的總數(shù)
? ? ?mask_t _occupied; ?// ?當(dāng)前實際占用的緩存bucket的個數(shù) ?
}
struct bucket_t {
? ? private:
? ? cache_key_t _key;
? ? ?IMP _imp; ?// ?函數(shù)指針夸浅,指向了一個方法的具體實現(xiàn)
}
cache_t中的bucket_t *_buckets其實就是一個散列表仑最,用來存儲Method的鏈表。
Cache的作用已經(jīng)說過帆喇。主要是為了優(yōu)化方法調(diào)用的性能警医,當(dāng)調(diào)用方法時,優(yōu)先在isa對應(yīng)類的Cache查找,如果沒有找到预皇,再到methodLists查找侈玄。