Runtime-术语与数据结构

Runtime-术语与数据结构

• RunTime简称运行时，它纯C语言API

• OC的函数调用为消息发送：为动态调用过程，编译时，有声明函数，就不报错，运行时根据函数名称找到对应实现

• 和C语言的区别：C语言是编译时决定调用哪个函数

1、SEL

描述

• 它是selector在 Objc 中的表示(Swift 中是 Selector 类)
• selector 对方法名进行包装，以便找到对应的方法实现
• 编译时根据方法名，参数序列生成的唯一标示

定义

typedef struct objc_selector    *SEL; // 映射到方法的 C 字符串

内部实现（猜想）

struct objc_selector  {
char name[64 or ...];
...
};

特性

• 作为IMP的key,存储在NSSet中
• OC中同一类不能有同名的SEL，原因在上
• 不同类可以有相同的方法名:因为class各种对应自己的方法列表

用法

• Objc 编译器器命令@selector(): SEL selector = @selector(description);
• Runtime函数: SEL selector2 = sel_registerName("description");

2、id

描述

• 参数类型，指向某个类实例的指针

定义

typedef struct objc_object *id;

内部实现

struct objc_object { Class isa; }; // isa找到所属类

特性

• isa，不总指向真实所属类
• 调用-class 方法确定真实类
• KVO中isa指向了中间类

用法

3、Class

描述

• 指向 objc_class 结构体的指针

定义

typedef struct objc_class *Class;

内部实现

struct objc_class {
Class isa  OBJC_ISA_AVAILABILITY;
#if !__OBJC2__
Class super_class      // 父类
const char *name    // 类名
long version       // 类的版本信息，默认为0
long info          // 类信息，供运行期使用的一些位标识
long instance_size                              // 类的实例变量大小
struct objc_ivar_list *ivars                    // 类的成员变量链表
struct objc_method_list **methodLists    // 方法定义的链表
struct objc_cache *cache                   // 方法缓存
struct objc_protocol_list *protocols    // 协议链表
#endif
} OBJC2_UNAVAILABLE;

特性

• 存储元类及父类指针
• 存储 方法，实例，协议链表
• 存储方法缓存、类名，版本等信息。

用法

• 可根据isa找到Class，进而进行方法调用等操作

4、Method

描述

• Method 代表类中某个方法的类型

定义

typedef struct objc_method *Method;

内部实现

typedef struct objc_method *Method;
struct objc_method {
SEL method_name      ;  // 方法名
char *method_types    ; // 参数类型
IMP method_imp         ;  // 方法实现
}

特性

• 运行时才将SEL和IMP绑定, 动态配置方法
• 通过SEL可找到对应的IMP实现

5、IMP

描述

• 它是编译器生成的函数指针

定义

typedef id (*IMP)(id, SEL, ...);

特性

• IMP指针指向了方法的实现
• 通过SEL取得IMP后，得到方法进行调用

6、Ivar

描述

• 表示成员变量的类型

定义

typedef struct objc_ivar *Ivar;

内部实现

struct objc_ivar {
    char *ivar_name OBJC2_UNAVAILABLE; // 变量名。
    char *ivar_type OBJC2_UNAVAILABLE; // 变量类型。
    int ivar_offset OBJC2_UNAVAILABLE; // 基地址偏移量，在对成员变量寻址时使用。
#ifdef __LP64__
    int space OBJC2_UNAVAILABLE;
#endif
}

7、Property

描述

• 表示属性

定义

typedef struct objc_property *Property;
typedef struct objc_property *objc_property_t;//这个更常用

用法

• 获取类属性：objc_property_t *class_copyPropertyList(Class cls, unsigned int *outCount)
• 获取协议属性：objc_property_t *protocol_copyPropertyList(Protocol *proto, unsigned int *outCount)

8、Cache

描述

• 方法缓存

定义

typedef struct objc_cache *Cache

内部结构

struct objc_cache {
// 缓存bucket的总数
unsigned int mask /* total = mask + 1 */ OBJC2_UNAVAILABLE;
// 实际缓存bucket的总数
unsigned int occupied  OBJC2_UNAVAILABLE;
// 指向Method数据结构指针的数组
Method buckets[1]                                        OBJC2_UNAVAILABLE;
};

特性

• 方法调用先在缓存中找
• 方法调用存进缓存池，方便下次调用