runtime 基础篇(二)

转载标哥的一篇博客, 写的真是详细

Method类型

Method类型是一个objc_method结构体指针，而结构体objc_method有三个成员：

/// An opaque type that represents a method in a class definition.
typedef struct objc_method *Method;

struct objc_method {
    SEL method_name;        // 方法名称
    char *method_typesE;    // 参数和返回类型的描述字串
    IMP method_imp;         // 方法的具体的实现的指针
} 

Method所有方法

// 函数调用，但是不接收返回值类型为结构体
method_invoke
// 函数调用，但是接收返回值类型为结构体
method_invoke_stret
// 获取函数名
method_getName
// 获取函数实现IMP
method_getImplementation
// 获取函数type encoding
method_getTypeEncoding
// 复制返回值类型
method_copyReturnType
// 复制参数类型
method_copyArgumentType
// 获取返回值类型
method_getReturnType
// 获取参数个数
method_getNumberOfArguments
// 获取函数参数类型
method_getArgumentType
// 获取函数描述
method_getDescription
// 设置函数实现IMP
method_setImplementation
// 交换函数的实现IMP
method_exchangeImplementations

获取函数列表

- (int)testInstanceMethod:(NSString *)name andValue:(NSNumber *)value {
  NSLog(@"%@", name);

  return value.intValue;
}

- (NSArray *)arrayWithNames:(NSArray *)names {
  NSLog(@"%@", names);
  return names;
}

- (void)getMethods {
  unsigned int outCount = 0;
  Method *methodList = class_copyMethodList(self.class, &outCount);

  for (unsigned int i = 0; i < outCount; ++i) {
    Method method = methodList[i];

    SEL methodName = method_getName(method);
    NSLog(@"方法名：%@", NSStringFromSelector(methodName));

    // 获取方法的参数类型
    unsigned int argumentsCount = method_getNumberOfArguments(method);
    char argName[512] = {};
    for (unsigned int j = 0; j < argumentsCount; ++j) {
      method_getArgumentType(method, j, argName, 512);

      NSLog(@"第%u个参数类型为：%s", j, argName);
      memset(argName, '\0', strlen(argName));
    }

    char returnType[512] = {};
    method_getReturnType(method, returnType, 512);
    NSLog(@"返回值类型：%s", returnType);

    // type encoding
    NSLog(@"TypeEncoding: %s", method_getTypeEncoding(method));
  }

  free(methodList);
}

我们写一个测试方法来调用一下：

+ (void)test {
  HYBMethodLearn *m = [[HYBMethodLearn alloc] init];
  [m getMethods];

  // 这就是为什么有四个参数的原因
  int returnValue = ((int (*)(id, SEL, NSString *, NSNumber *))objc_msgSend)((id)m, @selector(testInstanceMethod:andValue:), @"标哥的技术博客", @100);
  NSLog(@"return value is %d", returnValue);
}

其打印结果如下：

方法名：getMethods
第0个参数类型为：@
第1个参数类型为：:
返回值类型：v
TypeEncoding: v16@0:8
方法名：testInstanceMethod:andValue:
第0个参数类型为：@
第1个参数类型为：:
第2个参数类型为：@
第3个参数类型为：@
返回值类型：i
TypeEncoding: i32@0:8@16@24
方法名：arrayWithNames:
第0个参数类型为：@
第1个参数类型为：:
第2个参数类型为：@
返回值类型：@
TypeEncoding: @24@0:8@16
标哥的技术博客
return value is 100

为什么多了两个参数

通过method_getNumberOfArguments获取到函数的所有参数类型，从上面我们所定义的函数中，比如getMethods明明没有参数，为什么会打印出来两个参数呢？而- (int)testInstanceMethod:(NSString *)name andValue:(NSNumber *)value明明只有两个参数，为什么有四个参数呢？下面我们来细说：

• 首先，对于第一个方法，它在编译时会被转换成类似这样：

((void (*)(id, SEL))objc_msgSend)((id)m, @selector(getMethods));

• 同样的道理，对于第二个方法，在编译时编译器会将其转换成类似这样：

// 这就是为什么有四个参数的原因
int returnValue = ((int (*)(id, SEL, NSString *, NSNumber *))
                 objc_msgSend)((id)m,
                               @selector(testInstanceMethod:andValue:),
                               @"标哥的技术博客",
                               @100);

函数编码

通过method_getTypeEncoding获取函数的编码，其结果是一串值。

• 第一个方法的编码为：v16@0:8
• 第二个方法的编码为：i32@0:8@16@24
• 第三个方法的编码为：@24@0:8@16

这么一看，可以看出来什么呢？从这几个值可以看出：

• 第一个位置是返回值类型，比如第一个方法返回值是V，第二个的是i，第三个的是@
• 第二/三个位置是第一/二个参数，参数列表从左到右算。分别是@ :，@ :，@ :，都是对象，其实第一个和第二个参数是固定的，第一个是接收消息的对象，而第二个是方法选择器SEL。
• 如果还有其它参数，依次…

但是类型后面跟着的数字是什么呢？其实笔者也不清楚，文档没有明确说明，不过从其打印结果可以看得出来其规律。比如第一个方法的：@的偏移为0、:的偏移为8、v的偏移为16，其它方法也是类似。

method_invoke

除了使用objc_msgSend函数之外，还可以使用method_invoke，如：

// 获取方法
Method method = class_getInstanceMethod([self class], @selector(testInstanceMethod:andValue:));

// 调用函数
returnValue = ((int (*)(id, Method, NSString *, NSNumber *))method_invoke)((id)m, method, @"测试使用method_invoke", @11);
NSLog(@"call return vlaue is %d", returnValue);

// 与下面的调用可以得到同样的效果
int returnValue = ((int (*)(id, SEL, NSString *, NSNumber *))
                 objc_msgSend)((id)m,
                               @selector(testInstanceMethod:andValue:),
                               @"标哥的技术博客",
                               @100);
NSLog(@"return value is %d", returnValue);

Type Encoding

编码值	含意
c	代表char类型
i	代表int类型
s	代表short类型
l(小写L)	代表long类型，在64位处理器上也是按照32位处理
q	代表long long类型
C	代表unsigned char类型
I(大写i)	代表unsigned int类型
S	代表unsigned short类型
L	代表unsigned long类型
Q	代表unsigned long long类型
f	代表float类型
d	代表double类型
B	代表C++中的bool或者C99中的_Bool
v	代表void类型
*	代表char *类型
@	代表对象类型
#	代表类对象 (Class)
:	代表方法selector (SEL)
[array type]	代表array
{name=type…}	代表结构体
(name=type…)	代表union
bnum	A bit field of num bits
^type	A pointer to type
?	An unknown type (among other things, this code is used for function pointers)