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oc语言的特性 动态类型识别,动态绑定,动态加载

oc语言的特性 动态类型识别,动态绑定,动态加载

作者: cj小牛 | 来源:发表于2016-05-04 09:32 被阅读801次

    OC做为一门面向对象语言,自然具有面向对象的语言特性,如封装、继承、多态。他具有静态语言的特性(如C++),又有动态语言的效率(动态绑定、动态加载等)。整体来说,确实是一门不错的编程语言。
    现在,让我来想想OC的动态语言特性。OC的动态特性表现为了三个方面:动态类型、动态绑定、动态加载。之所以叫做动态,是因为必须到运行时(run time)才会做一些事情。
    一、Objective-C多态
    1.概念:相同接口,不同的实现
    来自不同类可以定义共享相同名称的方法。
    动态类型(id)能使程序直到执行时才确定对象所属类型
    动态类型绑定能使程序直到执行时才确定要对对象调用的实际方法
    2.Objective-C不同于传统程序设计语言,它可以再运行时加入新的数据类型和新的程序模块:动态类型识别,动态绑定,动态加载
    3.id类型:通用指针类型,弱类型,编译时不进行类型检查
    二、动态类型识别
    1.任意NSObject的子类都会继承NSObject的isa实例变量,而且当NSObject的子类实例化对象时,isa实例变量永远是对象的第一个实例变量。
    2.类对象
    *类对象再程序运行时一直存在。
    *类对象是一种数据结构,存储类的基本信息:类大小,类名称,类的版本以及消息与函数的映射表等
    *类对象所保存的信息在程序编译时确定,在程序启动时加载到内存中。
    *类对象代表类,class代表类对象,类方法属于类对象
    *如果消息的接收者是类名,则类名代表类对象
    *运行时,所有类的实例都由类对象生成,类对象会把实例的isa的值修改成自己的地址,每个实例的isa都指向该实例的类对象,*从类对象里可以知道父类信息、可以响应的方法等
    *类对象只能使用类方法,不能用实例方法
    3.SEL类型
    Objective-C在编译的时候,会根据方法的名字 (包括参数序列),生成一个用来区分这个方法的唯一的一个标示(ID),这个标示(ID)就是SEL类型的,在运行时候是通过方法的标示来查找方法的。只要方法的名字(包括参数序列)相同,那么它们的 ID都是相同的。可以通过@select()指示符获得方法的标示。SEL mydraw =@select(draw);
    NSSelectorFromString(NSString);根据方法名得到方法标识
    (NSString
    )NSStringFromSelector(SEL);得到SEL类型的方法名
    4.动态类型识别常用方法
    -(BOOL)isKindOfClass:classObj 是否是classObj类或其子类
    -(BOOL)isMemberOfClass:classObj是否是classObj的实例
    -(BOOL)respondsTosSelector:selector 类中是否有这个方法
    NSClassFromString(NSString*);由字符串得到类对象
    NSStringFromClass([类名 Class]);由类名得到字符串
    Class rectClass= [Rectangle class];通过类名得到类对象
    Class aClass =[anObject class];通过实例得到类对象
    if([obj1 class]== [obj2 class])判断是不是相同类的实例

    1. 可以将对象分为id类型和静态类型
    • 如果不涉及到多态,尽量使用静态类型
      – 静态类型可更好的在编译阶段而不是运行阶段指 出错误
      – 静态类型能够提高程序的可读性
      三、动态绑定
    1. 在objective-c中,一个对象内否调用指定的方法不是由编译器决定而是由运行时决定,这被称作是方法的动态绑定。
    2. 在objective-c里,对象不调用方法,而是接收消息,消息 表达式为: [reciver message];运行时系统首先确定接收者的类型(动态类型识别),然 后根据消息名在类的方法列表里选择相依的方法执行,所 以在源代码里消息也称为选择器(selector)
    3. 消息函数的作用:
      – 首先通过第一个参数的receiver,找到它的isa 指针,然 后在isa 指向的Class 对象中使用第二个参数selector 查 找方法;
      – 如果没有找到,就使用当前Class 对象中的新的isa 指针 到上一级的父类的Class 对象中查找;
      – 当找到方法后,再依据receiver 的中的self 指针找到当前 的对象,调用当前对象的具体实现的方法(IMP),然后传 递参数,调用实现方法。
      – 假如一直找到NSObject 的Class 对象,也没有找到你调 用的方法,就会报告不能识别发送消息的错误。
    4. Objetive-C中的Method结构
      struct objc_method{
      SEL method_name;//方法名
      char *method_types; //方法地址
      IMP method_imp; //方法地址(IMP)
      };
      typedefobjc_method Method;
    5. 什么是IMP
      – IMP是”implementation”的缩写,它是objetive-C 方法 (method)实现代码块的地址,类似函数指针,通过它可以 直接访问任意一个方法。免去发送消息的代价。
    6. 获取方法的IMP
      – -(IMP)methodForSelector:(SEL)aSelector;
      SEL print_sel =NSSelectorFromString(@“print:”);//获得SEL IMP imp=[person methodForSelector:print_sel];//得到IMP imp(person,print_sel,@“*********”);//通过IMP直接调用方法 等效调用:[person print_sel:@“*********”];
      – imp的第一参数是对象自己(self),第二参数是方法标示, 第三个是方法的参数
      四、动态加载:运行时加载新类
      在运行时创建一个新类,只需要3步:

    1 类中每一个方法在内部转换后的结构体
    struct objc_method
    {
    SEL method_name; 函数名称
    char *method_types; 函数类型
    IMP method_imp; 函数的具体实现 这里是一个指针,指向具体的实现
    };
    2 每一个类拥有的的函数列表
    struct objc_method_list
    { struct objc_method_list *obsolete; 函数列表
    int method_count; 类中函数的个数
    struct objc_method method_list[1]; 函数列表中的第一个函数地址};
    下面是函数具体的加载过程0. 定义一个函数

    1. 创建一个上面所说的objc_method结构体的实例,显然这个结构体的实例是一个函数,内部的参数由步骤0决定
      1.0 为结构体的函数名method_name赋值;
      1.1 为结构体的函数实现赋值。(函数指针指向(内存代码区)具体的实现)。
    2. 添加objc_method结构体的实例到上面多说的第二个结构体 objc_method_list中
    3. 调用class_addMethods方法,将objc_method_list添加到相应的类里面

    下面代码示例:

    import <objc/objc-class.h>

    // create a class with no methods
    @interface EmptyClass : NSObject { }
    @end

    @implementation EmptyClass
    @end

    // define the function to add as a method
    id sayHello ( id self, SEL _cmd,... )
    {
    NSLog (@"Hello");
    }

    void addMethod ()
    {
    struct objc_method myMethod; <span style="white-space:pre"> </span>//0 创建method实例
    myMethod.method_name = sel_registerName("sayHello"); <span style="white-space:pre"> </span>//1.0 为函数名赋值
    myMethod.method_imp = sayHello; <span style="white-space:pre"> </span>//1.1 为函数实现赋值

    struct objc_method_list * myMethodList;
    myMethodList = malloc (sizeof(struct objc_method_list));
    myMethodList->method_count = 1;
    myMethodList->method_list[0] = myMethod;<span style="white-space:pre"> </span>//2 将自定义的函数实例添加到 list中

    class_addMethods ( [EmptyClass class], myMethodList );//3 将list绑定到类上面

    // 调用
    EmptyClass * instance = [[EmptyClass alloc] init];
    [instance sayHello];
    [instance release];
    }
    这基本就是OC动态加载的过程。

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