iOS底層原理——Objective-C的本質(zhì)

一、Objective-C的本質(zhì)

1腮敌、OC的本質(zhì)

OC代碼的底層實(shí)現(xiàn)其實(shí)都是C/C++代碼竖瘾,編譯器先把OC代碼轉(zhuǎn)換成C/C++代碼,接著轉(zhuǎn)成匯編語(yǔ)言组底,最后轉(zhuǎn)成機(jī)器語(yǔ)言最終運(yùn)行在手機(jī)上丈积;所以O(shè)C代碼的本質(zhì)其實(shí)就是C/C++代碼;


OC對(duì)象轉(zhuǎn)換過程

2斤寇、Objective-C的對(duì)象桶癣、類主要是基于C/C++的什么數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的?

Objective-C的面向?qū)ο蠖际腔贑/C++的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的

3娘锁、手動(dòng)將Objective-C代碼轉(zhuǎn)換成C/C++代碼

  • 打開終端牙寞,找到要轉(zhuǎn)成C++代碼的源文件所在目錄,如:main.m
  • 在終端輸入命令xcrun -sdk iphoneos clang -arch arm64 -rewrite-objc main.m -o main.cppxcrun -sdk iphonesimulator clang -arch i386 -rewrite-objc main.m -o main.cpp

其中:main.m是要編譯的文件(帶后綴名)main.cpp是要生成的C++文件莫秆;

  • mac環(huán)境下文件編譯命令:clang -rewrite-objc main.m -o main.cpp

二间雀、OC對(duì)象的分類

1.instance對(duì)象(實(shí)例對(duì)象)
2.class對(duì)象(類對(duì)象)
3.meta-class對(duì)象(元類對(duì)象)

1、instance(實(shí)例對(duì)象)

instance對(duì)象就是通過類alloc出來的對(duì)象镊屎,每次調(diào)用alloc都會(huì)產(chǎn)生新的instance對(duì)象惹挟;
instance對(duì)象在內(nèi)存中存儲(chǔ)著信息包括:

  • isa指針
  • 其他成員變量的具體值


    instance在內(nèi)存中存儲(chǔ)信息

    OC對(duì)象在內(nèi)存中是如何布局的:

  • OC對(duì)象在內(nèi)存中其實(shí)就是一個(gè)結(jié)構(gòu)體,系統(tǒng)會(huì)在堆中開辟一塊內(nèi)存空間存放該對(duì)象缝驳,這塊空間里還包含成員變量和isa(struct objc_class)指針连锯,isa的地址就相當(dāng)于是結(jié)構(gòu)體的地址归苍;然后棧里的局部變量指向這塊存儲(chǔ)空間的地址;


    OC 對(duì)象的內(nèi)存布局

2运怖、class(類對(duì)象)

使用class出來的對(duì)象(類對(duì)象)
每個(gè)類在內(nèi)存中有且只有一個(gè)class對(duì)象
注意:class方法返回的一直是類對(duì)象拼弃,所以哪怕這樣寫還是會(huì)返回類對(duì)象
Class objectMetaClass2 = [[[NSObject class] class] class];
class對(duì)象在內(nèi)存中存儲(chǔ)的信息

  • isa指針
  • superclass指針
  • 類的屬性信息(@property)、類的對(duì)象方法信息(instance method)
  • 類的協(xié)議信息(protocol)摇展、類的成員變量信息(ivar)
  • ......


    class在內(nèi)存中存儲(chǔ)信息

3吻氧、meta-class(元類對(duì)象)

objectMetaClass是NSObject的meta-class對(duì)象(元類對(duì)象),每個(gè)類在內(nèi)存中有且只有一個(gè)meta-class對(duì)象
Class objectMetaClass = object_getClass(objectClass5);
meta-class對(duì)象和class對(duì)象的內(nèi)存結(jié)構(gòu)是一樣的咏连,但是用途不一樣盯孙,在內(nèi)存中存儲(chǔ)的信息主要包括

  • isa指針
  • superclass指針
  • 類的類方法信息(class method)
  • ......
    meta-class在內(nèi)存中存儲(chǔ)信息

    isa指針的指向
  • instance的isa指向class
    當(dāng)調(diào)用對(duì)象方法時(shí),通過instance對(duì)象的isa指針找到class祟滴,最后找到對(duì)象方法的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行調(diào)用振惰。
  • class的isa指針指向meta-class
    當(dāng)調(diào)用類方法時(shí),通過class的isa找到meta-class踱启,最后找到類方法的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行調(diào)用报账。

class對(duì)象的superclass指針

  • 當(dāng)Student的instance對(duì)象要調(diào)用Person的對(duì)象方法時(shí),會(huì)先通過isa找到Student的superclass埠偿,然后通過superclass找到Person的class透罢,最后找到對(duì)象方法的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行調(diào)用

meta-class對(duì)象的superclass指針

  • 當(dāng)Student的class要調(diào)用Person的類方法時(shí),會(huì)先通過isa找到Student的meta-class冠蒋,然后通過superclass找到person的meta-class羽圃,最后找到類方法的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行調(diào)用。

isa抖剿、superclass的總結(jié)

isa和superclass指向流程

  • instance的isa指向class
  • class的isa指向meta-class
  • meta-class的isa指向基類的meta-class
  • class的superclass指向父類的class朽寞;如果沒有父類,superclass的指針為nil
  • meta-class的superclass指向父類的meta-class斩郎;基類的meta-class的superclass指向基類的class
  • instance調(diào)用對(duì)象方法的軌跡脑融;isa找到class,方法不存在缩宜,就通過superclass找父類
  • class調(diào)用類方法的軌跡肘迎;isa找meta-class,方法不存在锻煌,就通過superclass找父類
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