Runtime objc4-723 objc_class

Posted 2022-04-19 Jsen_Wang

Runtime objc4-723 objc_class

前情提要：
runtime的源码版本: objc4-723
时间：2019-01-06

objc_class

struct objc_class : objc_object 
// Class ISA;
Class superclass;
cache_t cache;             // formerly cache pointer and vtable
class_data_bits_t bits;    // class_rw_t * plus custom rr/alloc flags

class_rw_t *data()  
return bits.data();


...

Class superclass

指向父类的指针
这里可以联想到一个经典的问题，isa指向什么？

复习一下：

Class是objc_object类型，在objc_object中只有一个isa指针

superclass是一个Class类型的指针. 每个实例对象有个isa的指针,他指向对象的类，而Class里也有个isa的指针, 指向meteClass(元类)。

回忆一个小知识点：实例方法存放在类对象中，类方法存放在类对象的类中，即元类中。

元类保存了类方法的列表。当类方法被调用时，先会从本身查找类方法的实现，如果没有，元类会向他父类查找该方法。同时注意的是：元类（meteClass）也是类，它也是对象。元类也有isa指针,它的isa指针最终指向的是一个根元类(root meteClass).根元类的isa指针指向本身，这样形成了一个封闭的内循环。

一张经典的图片解释：(图片为转载，详情见水印)

cache_t cache

struct cache_t 
// 缓存数组
struct bucket_t *_buckets;
// 
mask_t _mask;
// 占用大小
mask_t _occupied;
...

在很多资料里我们也见过关于类中的方法缓存的介绍，这个cache就是方法缓存的结构。

struct bucket_t *_buckets; 标示它是一个bucket_t为单位的链表结构（数组）

struct bucket_t 
private:
//typedef uintptr_t cache_key_t;
cache_key_t _key;
IMP _imp;
...

不难看出它可以通过key快速的找到Method对应的IMP以实现快速查找。

class_rw_t

与之对应的还有一个class_ro_t，class_rw_t中包含class_ro_t
class_ro_t 在编译期产生，它是类中的可读信息。
class_rw_t 在运行时产生，它是类中的可读写信息。

struct class_rw_t 
// Be warned that Symbolication knows the layout of this structure.
// 标记
uint32_t flags;
// 版本
uint32_t version;

// 类中的只读信息
const class_ro_t *ro;

// 方法列表
method_array_t methods;
// 属性列表
property_array_t properties;
// 协议列表
protocol_array_t protocols;

// 第一个子类
Class firstSubclass;
// 下一个相同父类的类
Class nextSiblingClass;

// 以上这两个属性将某个类的子类串联成一个列表，所以，我们可以通过class_rw_t 获取到当前类的所有子类
// superClass.firstSubclass -> subClass1.nextSiblingClass -> subClass2.nextSiblingClass -> ...

char *demangledName;

class_ro_t

struct class_ro_t 
uint32_t flags;
// 开始位置
uint32_t instanceStart;
// 所占空间大小
uint32_t instanceSize;
#ifdef __LP64__
uint32_t reserved;
#endif
// ivar 布局， 在编译期这里就固定了，它标示ivars的内存布局，在运行时不能改变，这也是为什么我们在运行时不能动态给类添加成员变量的原因
const uint8_t * ivarLayout;

// 名字
const char * name;

// 方法列表
method_list_t * baseMethodList;

// 协议列表
protocol_list_t * baseProtocols;

// 成员变量列表
const ivar_list_t * ivars;

// weak 成员变量的内存布局
const uint8_t * weakIvarLayout;

// 属性列表
property_list_t *baseProperties;

method_list_t *baseMethods() const 
return baseMethodList;

;

class_data_bits_t bits;

通过

class_rw_t *data()  
return bits.data();


//  class_data_bits_t  data（）
class_rw_t* data() 
return (class_rw_t *)(bits & FAST_DATA_MASK);

以及它的结构体实现，可以看出，他是class_rw_t的一个封装，作用是可以通过它来操作、获取class_rw_t的信息。

概括一下class的结构

参考文献：

iOS开发之Runtime学笔记

RuntimeAnalyze