1、介绍下runtime的内存模型(isa、对象、类、metaclass、结构体的存储信息等)
对象:OC中的对象指向的是一个objc_object指针类型,typedef struct objc_object *id;从它的结构体中可以看出,它包括一个isa指针,指向的是这个对象的类对象,一个对象实例就是通过这个isa找到它自己的Class,而这个Class中存储的就是这个实例的方法列表、属性列表、成员变量列表等相关信息的。
/// Represents an instance of a class.
struct objc_object {
Class _Nonnull isa OBJC_ISA_AVAILABILITY;
};
类:在OC中的类是用Class来表示的,实际上它指向的是一个objc_class的指针类型,typedef struct objc_class *Class;对应的结构体如下:
struct objc_class {
Class _Nonnull isa OBJC_ISA_AVAILABILITY;
#if !__OBJC2__
Class _Nullable super_class OBJC2_UNAVAILABLE;
const char * _Nonnull name OBJC2_UNAVAILABLE;
long version OBJC2_UNAVAILABLE;
long info OBJC2_UNAVAILABLE;
long instance_size OBJC2_UNAVAILABLE;
struct objc_ivar_list * _Nullable ivars OBJC2_UNAVAILABLE;
struct objc_method_list * _Nullable * _Nullable methodLists OBJC2_UNAVAILABLE;
struct objc_cache * _Nonnull cache OBJC2_UNAVAILABLE;
struct objc_protocol_list * _Nullable protocols OBJC2_UNAVAILABLE;
#endif
}
从结构体中定义的变量可知,OC的Class类型包括如下数据(即:元数据metadata):super_class(父类类对象);name(类对象的名称);version、info(版本和相关信息);instance_size(实例内存大小);ivars(实例变量列表);methodLists(方法列表);cache(缓存);protocols(实现的协议列表);
当然也包括一个isa指针,这说明Class也是一个对象类型,所以我们称之为类对象,这里的isa指向的是元类对象(metaclass),元类中保存了创建类对象(Class)的类方法的全部信息。
以下图中可以清楚的了解到OC对象、类、元类之间的关系
从图中可知,最终的基类(NSObject)的元类对象isa指向的是自己本身,从而形成一个闭环。
元类(Meta Class):是一个类对象的类,即:Class的类,这里保存了类方法等相关信息。
我们再看一下类对象中存储的方法、属性、成员变量等信息的结构体
objc_ivar_list:存储了类的成员变量,可以通过object_getIvar或class_copyIvarList获取;另外这两个方法是用来获取类的属性列表的class_getProperty和class_copyPropertyList,属性和成员变量是有区别的。
struct objc_ivar {
char * _Nullable ivar_name OBJC2_UNAVAILABLE;
char * _Nullable ivar_type OBJC2_UNAVAILABLE;
int ivar_offset OBJC2_UNAVAILABLE;
#ifdef __LP64__
int space OBJC2_UNAVAILABLE;
#endif
} OBJC2_UNAVAILABLE;
struct objc_ivar_list {
int ivar_count OBJC2_UNAVAILABLE;
#ifdef __LP64__
int space OBJC2_UNAVAILABLE;
#endif
/* variable length structure */
struct objc_ivar ivar_list[1] OBJC2_UNAVAILABLE;
}
objc_method_list:存储了类的方法列表,可以通过class_copyMethodList获取。
结构体如下:
struct objc_method {
SEL _Nonnull method_name OBJC2_UNAVAILABLE;
char * _Nullable method_types OBJC2_UNAVAILABLE;
IMP _Nonnull method_imp OBJC2_UNAVAILABLE;
} OBJC2_UNAVAILABLE;
struct objc_method_list {
struct objc_method_list * _Nullable obsolete OBJC2_UNAVAILABLE;
int method_count OBJC2_UNAVAILABLE;
#ifdef __LP64__
int space OBJC2_UNAVAILABLE;
#endif
/* variable length structure */
struct objc_method method_list[1] OBJC2_UNAVAILABLE;
}
objc_protocol_list:储存了类的协议列表,可以通过class_copyProtocolList获取。
结构体如下:
struct objc_protocol_list {
struct objc_protocol_list * _Nullable next;
long count;
__unsafe_unretained Protocol * _Nullable list[1];
};
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