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iOS runtime(3)-super原理和面试题

iOS runtime(3)-super原理和面试题

作者: switer_iOS | 来源:发表于2021-06-25 13:37 被阅读0次

    1. super

    super关键字iOS开发都应该熟悉,但是对于super的原理大家可能不是很了解,而且在面试的过程中经常会问关于super的问题,下面我们就对super的部分进行详细讲解.
    我们来看一个面试题,通过面试题我们了解一下super,下边的代码的打印结果是什么?

    #import "Student.h"
    
    @implementation Student
    - (instancetype)init {
        if (self = [super init]) {
            NSLog(@"[self class] = %@", [self class]); // Student
            NSLog(@"[self superclass] = %@", [self superclass]); // Person
    
            NSLog(@"--------------------------------");
    
            // objc_msgSendSuper({self, [Merson class]}, @selector(class));
            NSLog(@"[super class] = %@", [super class]); // Student
            NSLog(@"[super superclass] = %@", [super superclass]); // Person
        }
        return self;
    }
    @end
    
    

    这道题的NSLog的结果是student,person,student,person.可能大家有疑问,问什么[super class]的打印结果还是student,[super superclass]打印的结果还是person.
    其实此题的关键在于super调用的本质,[super message]的底层实现,[super message]调用方法的过程还是object_msgsend的过程,消息接受者仍是子类的对象(本题super调用的receiver仍然是MJStudent对象),super的意思是告诉方法是从哪里开始查找的(本题的两个方法的实现是在NSObject开始).
    我们再来看下super的底层代码

    struct objc_super {
        __unsafe_unretained _Nonnull id receiver; // 消息接收者
        __unsafe_unretained _Nonnull Class super_class; // 消息接收者的父类
    };
    
    

    上面的题目我们可以大胆猜测一下Class方法和superClass方法在NSObject中的具体实现.

    @implementation NSObject
    - (Class)class
    {
        return object_getClass(self);
    }
    
    - (Class)superclass
    {
        return class_getSuperclass(object_getClass(self));
    }
    @end
    
    

    所以我们可以看出Class和superClass两个方法的接收者都是student,所以NSLog的结果也就显而易见.

    补充题目

    // 这句代码的方法调用者不管是哪个类(只要是NSObject体系下的),都返回YES.
    BOOL res1 = [[NSObject class] isKindOfClass:[NSOject class]];
    BOOL res2 = [[NSObject class] isMemberOfClass:[NSOject class]];
    BOOL res3 = [[MJPerson class] isKindOfClass:[MJPerson class]];
    BOOL res4 = [[MJPerson class] isMemberOfClass:[MJPerson class]];
    NSLog("%d %d %d %d",res1,res2,res3,res4);
    
    

    接上面的demo,NSlog是打印的是什么?
    1,0,0,0
    -isKindOfClass:判断传入的对象的类对象是否是当前类对象的子类或者相等.
    -isMemberOfClass:判断当前传入的类对象是否是当前类对象.
    +isKindOfClass:判断传入的类对象的元类对象是否是当前元类对象的子类或者相等.
    +isMemberOfClass:判断当前传入的元类对象是否是当前元类对象.

    补充题目的底层原理(NSObject底层实现):
    @implementation NSObject
    
    - (BOOL)isMemberOfClass:(Class)cls {
        return [self class] == cls;
    }
    
    - (BOOL)isKindOfClass:(Class)cls {
        for (Class tcls = [self class]; tcls; tcls = tcls->superclass) {
            if (tcls == cls) return YES;
        }
        return NO;
    }
    
    + (BOOL)isMemberOfClass:(Class)cls {
        return object_getClass((id)self) == cls;
    }
    
    + (BOOL)isKindOfClass:(Class)cls {
        for (Class tcls = object_getClass((id)self); tcls; tcls = tcls->superclass) {
            if (tcls == cls) return YES;
        }
        return NO;
    }
    @end
    
    
    面试题super的加深理解

    请说出下面的输出:

    @interface Person : NSObject
    @property (copy, nonatomic) NSString *name;
    - (void)print;
    @end
    
    @implementation Person
    - (void)print {
        NSLog(@"my name is %@", self.name);
    }
    @end
    
    - (void)viewDidLoad {
        [super viewDidLoad];
    
        id cls = [Person class];
    
        void *obj = &cls;
    
        [(__bridge id)obj print];
    }
    
    

    上体答案是my name is viewcontroller ,为什么输出的self.name变成了viewcontroller了?我们再简化一下,简化后的输出是什么?

    //我们把viewDidLoad的代码修改一下
    - (void)viewDidLoad {
        [super viewDidLoad];
        NSString *test = @"123";
    
        id cls = [Person class];
    
        void *obj = &cls;
    
        [(__bridge id)obj print];
    }
    
    

    我们来看简化后的输出是my name is 123,为什么print又变成123了?我们来分析这道题.
    首先为什么[(__bridge id)obj print];,print为什么可以打印?

    image

    方法调用的过程是person实例对象有自己的结构,person的第一个元素是isa,第二个元素是name,我们可以运用isa的指针找到person的类对象.我们再来看下本题,id cls = [Person class];,这行代码的意思是cls这个指针指向MJPerson的类对象.void *obj =&cls;obj存储的是cls的地址值,也就是obj的指针存储的是MJPerson的类对象的地址值.可以看出两种的调用方式相似,由于指向的是MJperson的类对象,print方法也是去MJperson中的方法列表中去寻找,所以print的方法就可以实现.

    那为什么self.name会变成viewcontroller,123了呢?

    image

    self.name中的self是方法调用者也就是obj,self找到_name的意思是找MJPerson中的isa下的name的地址,所以obj查找_name也就是忽略cls的地址下边的一个地址.,所以print出来就是self,而self就是viewcontroller.

    image

    同理可知输出test.所以输出的self.name就是123.
    我们来总结一下原理:局部变量在栈空间,栈空间地址分配是由高到底分配,所以先声明的局部变量在更高的地址上.

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