Objective-C是一门动态性比较强的编程语言，跟C、C++等语言有着很大的不同
Objective-C的动态性是由Runtime API来支撑的
Runtime API提供的接口基本都是C语言的，源码由C\C++\汇编语言编写

Runtime

isa详解

• 要想学习Runtime，首先要了解它底层的一些常用数据结构，比如isa指针
• 在arm64架构之前，isa就是一个普通的指针，存储着Class、Meta-Class对象的内存地址
• 从arm64架构开始，对isa进行了优化，变成了一个共用体（union）结构，还使用位域来存储更多的信息

isa详解-位域

• nonpointer
  • 0，代表普通的指针，存储着Class、Meta-Class对象的内存地址
  • 1，代表优化过，使用位域存储更多的信息
• has_assoc
  • 是否有设置过关联对象，如果没有，释放时会更快
• has_cxx_dtor
  • 是否有C++的析构函数（.cxx_destruct），如果没有，释放时会更快
• shiftcls
  • 存储着Class、Meta-Class对象的内存地址信息
• magic
  • 用于在调试时分辨对象是否未完成初始化
• weakly_referenced
  • 是否有被弱引用指向过，如果没有，释放时会更快
• deallocating
  • 对象是否正在释放
• extra_rc
  • 里面存储的值是引用计数器减1
• has_sidetable_rc
  • 引用计数器是否过大无法存储在isa中
  • 如果为1，那么引用计数会存储在一个叫SideTable的类的属性中

class的结构

class_rw_t

• class_rw_t里面的methods、properties、protocols是二维数组，是可读可写的，包含了类的初始内容、分类的内容

class_ro_t

• class_ro_t里面的baseMethodList、baseProtocols、ivars、baseProperties是一维数组，是只读的，包含了类的初始内容

method_t

Type Encoding

方法缓存

objc_msgSend执行流程

• OC中的方法调用，其实都是转换为objc_msgSend函数的调用
• objc_msgSend的执行流程可以分为3大阶段
  • 消息发送
  • 动态方法解析
  • 消息转发

objc_msgSend执行流程 – 源码跟读

• 查找流程参考

objc_msgSend执行流程01-消息发送

• 如果是从class_rw_t中查找方法
  • 已经排序的，二分查找
  • 没有排序的，遍历查找
• receiver通过isa指针找到receiverClass
• receiverClass通过superclass指针找到superClass

objc_msgSend执行流程02-动态方法解析

• 开发者可以实现以下方法，来动态添加方法实现
  • +resolveInstanceMethod:
  • +resolveClassMethod:
• 动态解析过后，会重新走“消息发送”的流程
  • “从receiverClass的cache中查找方法”这一步开始执行

动态添加方法

objc_msgSend的执行流程03-消息转发

• 开发者可以在forwardInvocation:方法中自定义任何逻辑
• 以上方法都有对象方法、类方法2个版本（前面可以是加号+，也可以是减号-）

生成NSMethodSignature

super的本质

LLVM的中间代码（IR）

• Objective-C在变为机器代码之前，会被LLVM编译器转换为中间代码（Intermediate Representation）

• 可以使用以下命令行指令生成中间代码

  • clang -emit-llvm -S main.m

• 语法简介

  • @ - 全局变量
  • % - 局部变量
  • alloca - 在当前执行的函数的堆栈帧中分配内存，当该函数返回到其调用者时，将自动释放内存
  • i32 - 32位4字节的整数
  • align - 对齐
  • load - 读出，store 写入
  • icmp - 两个整数值比较，返回布尔值
  • br - 选择分支，根据条件来转向label，不根据条件跳转的话类似 goto
  • label - 代码标签
  • call - 调用函数

具体可以参考官方文档：llvm.org/docs/LangRe…

应用

API