OC-底层实现isa指针

作者: iOS开发周立贺 | 来源:发表于2017-06-09 09:13 被阅读1050次
/// An opaque type that represents an Objective-C class.
typedef struct objc_class *Class;
/// A pointer to an instance of a class.
typedef struct objc_object *id;
  • Class是一个指向objc_class(类)结构体的指针,而id是一个指向objc_object(对象)结构体的指针。
  • objc_object(对象)isa指针指向的类结构称为objec_class(该对象的类),其中存放着普通成员变量与对象方法 (“-”开头的方法)。
  • objc_class(类)中isa指针指向的类结构称为metaclass(该类的元类),其中存放着static类型的成员变量与static类型的方法 (“+”开头的方法)。
/// Represents an instance of a class.
struct objc_object {
    Class isa  OBJC_ISA_AVAILABILITY;
};
  • objc_objct(对象)结构体中只有isa一个成员属性,指向objc_class(该对象的类)
struct objc_class {
    Class isa  OBJC_ISA_AVAILABILITY;   //isa指针,指向metaclass(该类的元类)
    
#if !__OBJC2__
    
    Class super_class   //指向objc_class(该类)的super_class(父类)
    
    const char *name    //objc_class(该类)的类名
    
    long version        //objc_class(该类)的版本信息,初始化为0,可以通过runtime函数class_setVersion和class_getVersion进行修改和读取
    
    long info           //一些标识信息,如CLS_CLASS表示objc_class(该类)为普通类。ClS_CLASS表示objc_class(该类)为metaclass(元类)
    
    long instance_size  //objc_class(该类)的实例变量的大小
    
    struct objc_ivar_list *ivars    //用于存储每个成员变量的地址
    
    struct objc_method_list **methodLists   //方法列表,与info标识关联
    
    struct objc_cache *cache        //指向最近使用的方法的指针,用于提升效率
    
    struct objc_protocol_list *protocols    //存储objc_class(该类)的一些协议
#endif
    
} OBJC2_UNAVAILABLE;

  • objc_class(类)objc_object(对象)的结构体中多了很多成员,上面就是介绍各个成员的作用。

值得注意的是:


  • 所有的metaclass(元类)isa指针都是指向根metaclass(元类),而根metaclass(元类)isa指针则指向自身。
  • 根metaclass(元类)中的superClass指针指向根类,因为根metaclass(元类)是通过继承根类产生的。

作用:


  • 当我们调用某个对象的对象方法时,它会首先在自身isa指针指向的objc_class(类)methodLists中查找该方法,如果找不到则会通过objc_class(类)super_class指针找到其父类,然后从其methodLists中查找该方法,如果仍然找不到,则继续通过 super_class向上一级父类结构体中查找,直至根class
  • 当我们调用某个类方法时,它会首先通过自己的isa指针找到metaclass(元类),并从其methodLists中查找该类方法,如果找不到则会通过metaclass(元类)super_class指针找到父类的metaclass(元类)结构体,然后从methodLists中查找该方法,如果仍然找不到,则继续通过super_class向上一级父类结构体中查 找,直至根metaclass(元类)
  • 这里有个细节就是要说运行的时候编译器会将代码转化为objc_msgSend(obj, @selector (makeText)),在objc_msgSend函数中首先通过obj(对象)isa指针找到obj(对象)对应的class(类)。在class(类)中先去cache中通过SEL(方法的编号)查找对应method(方法),若cache中未找到,再去methodLists中查找,若methodists中未找到,则去superClass中查找,若能找到,则将method(方法)加入到cache中,以方便下次查找,并通过method(方法)中的函数指针跳转到对应的函数中去执行。

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网友评论

  • 小草先生:objec -> objc
    iOS开发周立贺:谢谢指正:smiley:
  • 春泥Fu:波波你是最棒的!
    ff9f818515d0:@iOS开发周立贺
    https://opensource.apple.com/tarballs/objc4/

    struct objc_object {
    private:
    isa_t isa;

    public:

    // ISA() assumes this is NOT a tagged pointer object
    Class ISA();

    // getIsa() allows this to be a tagged pointer object
    Class getIsa();

    // initIsa() should be used to init the isa of new objects only.
    // If this object already has an isa, use changeIsa() for correctness.
    // initInstanceIsa(): objects with no custom RR/AWZ
    // initClassIsa(): class objects
    // initProtocolIsa(): protocol objects
    // initIsa(): other objects
    void initIsa(Class cls /*nonpointer=false*/);
    void initClassIsa(Class cls /*nonpointer=maybe*/);
    void initProtocolIsa(Class cls /*nonpointer=maybe*/);
    void initInstanceIsa(Class cls, bool hasCxxDtor);

    // changeIsa() should be used to change the isa of existing objects.
    // If this is a new object, use initIsa() for performance.
    Class changeIsa(Class newCls);
    iOS开发周立贺:波波 = =
  • 8da25105c295:学习了排版不错!

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