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一道高级iOS面试题(runtime方向)

一道高级iOS面试题(runtime方向)

作者: 小蠢驴打代码 | 来源:发表于2019-03-31 23:11 被阅读6次

    面试驱动技术合集(初中级iOS开发),关注仓库,及时获取更新 Interview-series

    photo-1521120413309-42e7eada0334

    说到iOS,要么公司规模比较小,<=3人,不需要面试。

    其他的,大概率要让你刀枪棍棒十八般武艺都拿出来耍耍。

    而其中,但凡敌军阵营中有iOSer的,又极大概率会考到 Runtime 的知识点。

    以下,是一题 sunnyxx的一道 runtime 考题,给大伙练练手,如果掌握了,Runtime层面的初中级问题应该都不在话下~

    题目来袭:

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

    问输出结果是啥,会不会崩溃。

    image

    最终结果:

    self.name = <ViewController: 0x7fe667608ae0>
    

    what?

    • 问题1:print 是实例方法,但是并没有哪里调用了 [MNPerson alloc]init] ??
    • 问题2: 为啥打印了 viewController?

    当前内存地址结构 - 与正常的[person print] 对比

    image-20190320211003867
    • person变量的指针,执行 MNPerson 实例对象
    • 实例对象的本身是个结构体,之前指向他,等价于执行结构体的第一个成员
    • 结构体的第一个成员是isa,所以可以理解为,person->isa
    • 所以两个print,其实内存结构一致
      • obj -> cls -> [MNPerson Class]
      • person -> isa -> [MNPerson Class]

    调用print 方法,不需要关心有没有成员变量 _name,所以可以理解为,cls == isa

    • 函数调用,是通过查找isa,其实本质,是查找结构体的前八个字节;
    • 前八个字节正好是isa,所以这里可以理解为 cls == isa,这么理解的话,cls其实等于isa;
    • 所以可以找得到 MNPerson 类,就可以找到MNPerson 类内部的方法,从而调用 print 函数

    问题2:为啥里面打印的是 ViewController

    这就需要了解到iOS的内存分配相关知识

    内存分配

    void test(){
        int a = 4;
        int b = 5;
        int c = 6;
        
        NSLog(@"a = %p,b = %p,c = %p",&a,&b,&c);
    }
    ---------------------------
    a = 0x7ffee87e9fdc,
    b = 0x7ffee87e9fd8,
    c = 0x7ffee87e9fd4
    
    • 局部变量是在栈空间
    • 上图可以发现,a先定义,a的地址比b高,得出结论:栈的内存分配是从高地址到低地址
    • 栈的内存是连续的 (这点也很重要!!)

    OC方法的本质,其实是函数调用, 底层就是调用 objc_msgSend() 函数发送消息。

    - (void)viewDidLoad {
    
        [super viewDidLoad];
        
        NSString  *test = @"666";
        
        id cls = [MNPerson class];
        
        void *obj = &cls;
        
        [(__bridge id)obj print];
        
    }
    

    以上述代码为例,三个变量 - test、cls、obj,都是局部变量,所以都在栈空间

    栈空间是从高地址到低地址分配,所以test是最高地址,而obj是最低地址

    MNPerson底层结构

    struct MNPerson_IMPL{
        Class isa;
        NSString *_name;
    }
    
    - (void)print{
        NSLog(@"self.name = %@",self->_name);
    }
    
    1. 要打印的 _name 成员变量,其实是通过self -> 去查找;
    2. 这里的 self,就是函数调用者;
    3. [(__bridge id)obj print]; 即通过 obj 开始找;
    4. 而找 _name ,是通过指针地址查找,找得MNPerson_IMPL 结构体
    5. 因为这里的 MNPerson_IMPL 里面就两个变量,所以这里查找 _name,就是通过 isa 的地址,跳过8个字节,找到 _name
    image-20190320214425257

    而前面又说过,cls = isa,而_name 的地址 = isa往下偏移 8 个字节,所以上面的图可以转成

    image-20190320214534204

    _name的本质,先找到 isa,然后跳过 isa 的八个字节,就找到 _name这个变量

    所以上图输出

    self.name = 666
    

    最早没有 test变量的时候呢

    - (void)viewDidLoad {
    
        [super viewDidLoad];
        
        id cls = [MNPerson class];
        
        void *obj = &cls;
        
        [(__bridge id)obj print];
        
    }
    

    [super viewDidLoad];做了什么

    底层 - objc_msgSendSuper

    objc_msgSendSuper({ self, [ViewController class] },@selector(ViewDidLoad)),

    等价于:

    struct temp = {
        self,
        [ViewController class] 
    }
    
    objc_msgSendSuper(temp, @selector(ViewDidLoad))
    

    所以等于有个局部变量 - 结构体 temp,

    结构体的地址 = 他的第一个成员,这里的第一个成员是self

    image-20190320215517076

    所以等价于 _name = self = 当前ViewController,所以最后输出

    self.name = <ViewController: 0x7fc6e5f14970>
    

    话外篇 super 的本质

    image-20190320220159663

    **其实super的本质,不是 objc_msgSendSuper({self,[super class],@selector(xxx)}) **

    而是

    objc_msgSendSuper2(
    {self,
    [current class]//当前类
    },
    @selector(xxx)})
    

    函数内部逻辑,拿到第二个成员 - 当前类,通过superClass指针找到他的父类,从superClass开始搜索,最终结果是差不多的~


    友情演出:小马哥MJ

    题目来源:

    神经病院入学考试

    runtime消息机制理解

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