Runtime相关问题

是非能在运行时创建的类中添加实例变量?

运行时创建的类是可以添加实例变量,调用 class_addIvar 函数。但是得在调用 objc_allocateClassPair 之后,objc_registerClassPair 之前,原因同上。

autoreleasepool如何实现

autoreleasepool 以一个队列数组的形式实现,主要通过下列三个函数完成.

  1. objc_autoreleasepoolPush
  2. objc_autoreleasepoolPop
  3. objc_autorelease

看函数名就可以知道,对 autorelease 分别执行 push,和 pop 操作。销毁对象时执行release操作。

objc_msgSend(receiver, selector);

objc在向一个对象发送消息时,runtime库会根据对象的isa指针找到该对象实际所属的类,然后在该类中的方法列表以及其父类方法列表中寻找方法运行,然后在发送消息的时候,objc_msgSend方法不会返回值,所谓的返回内容都是具体调用时执行的

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struct objc_class {
Class isa OBJC_ISA_AVAILABILITY; //isa指针指向Meta Class,因为Objc的类的本身也是一个Object,为了处理这个关系,runtime就创造了Meta Class,当给类发送[NSObject alloc]这样消息时,实际上是把这个消息发给了Class Object
#if !__OBJC2__
Class super_class OBJC2_UNAVAILABLE; // 父类
const char *name OBJC2_UNAVAILABLE; // 类名
long version OBJC2_UNAVAILABLE; // 类的版本信息,默认为0
long info OBJC2_UNAVAILABLE; // 类信息,供运行期使用的一些位标识
long instance_size OBJC2_UNAVAILABLE; // 该类的实例变量大小
struct objc_ivar_list *ivars OBJC2_UNAVAILABLE; // 该类的成员变量链表
struct objc_method_list **methodLists OBJC2_UNAVAILABLE; // 方法定义的链表
struct objc_cache *cache OBJC2_UNAVAILABLE; // 方法缓存,对象接到一个消息会根据isa指针查找消息对象,这时会在method Lists中遍历,如果cache了,常用的方法调用时就能够提高调用的效率。
struct objc_protocol_list *protocols OBJC2_UNAVAILABLE; // 协议链表
#endif
} OBJC2_UNAVAILABLE

isa的指针指向他的类对象,从而可以找到对象上的方法

[obj foo]在编译之后为((void ()(id, SEL))(void )objc_msgSend)((id)obj, sel_registerName("foo")); 即: objc_msgSend(obj, @selector(foo))

什么时候会报unrecognized selector的异常?

objc是动态语言,每个方法在运行时会被动态转为消息发送,即:objc_msgSend(receiver, selector)。

objc在向一个对象发送消息时,runtime库会根据对象的isa指针找到该对象实际所属的类,然后在该类中的方法列表以及其父类方法列表中寻找方法运行,如果,在最顶层的父类中依然找不到相应的方法时,程序在运行时会挂掉并抛出异常unrecognized selector sent to XXX 。但是在这之前,objc的运行时会给出三次拯救程序崩溃的机会:

Method resolution

objc运行时会调用+resolveInstanceMethod:或者 +resolveClassMethod:,让你有机会提供一个函数实现。如果你添加了函数并返回 YES,那运行时系统就会重新启动一次消息发送的过程,如果 resolve 方法返回 NO ,运行时就会移到下一步,消息转发(Message Forwarding)。

Fast forwarding

如果目标对象实现了-forwardingTargetForSelector:,Runtime 这时就会调用这个方法,给你把这个消息转发给其他对象的机会。 只要这个方法返回的不是nil和self,整个消息发送的过程就会被重启,当然发送的对象会变成你返回的那个对象。否则,就会继续Normal Fowarding。 这里叫Fast,只是为了区别下一步的转发机制。因为这一步不会创建任何新的对象,但下一步转发会创建一个NSInvocation对象,所以相对更快点。

Normal forwarding

这一步是Runtime最后一次给你挽救的机会。首先它会发送-methodSignatureForSelector:消息获得函数的参数和返回值类型。如果-methodSignatureForSelector:返回nil,Runtime则会发出-doesNotRecognizeSelector:消息,程序这时也就挂掉了。如果返回了一个函数签名,Runtime就会创建一个NSInvocation对象并发送-forwardInvocation:消息给目标对象。

对象的内存销毁时间表,分四个步骤:

  1. 调用 -release :引用计数变为零
    • 对象正在被销毁,生命周期即将结束.
    • 不能再有新的 __weak 弱引用, 否则将指向 nil.
    • 调用 [self dealloc]
  2. 父类 调用 -dealloc
    • 继承关系中最底层的父类 在调用 -dealloc
    • 如果是 MRC 代码 则会手动释放实例变量们(iVars)
    • 继承关系中每一层的父类 都在调用 -dealloc
  3. NSObject 调 -dealloc
    • 只做一件事:调用 Objective-C runtime 中的 object_dispose() 方法
  4. 调用 object_dispose()
    • 为 C++ 的实例变量们(iVars)调用 destructors
    • 为 ARC 状态下的 实例变量们(iVars) 调用 -release
    • 解除所有使用 runtime Associate方法关联的对象
    • 解除所有 __weak 引用
    • 调用 free()

objc_msgForward消息转发做的几件事:

  1. 调用resolveInstanceMethod:方法 (或 resolveClassMethod:)。允许用户在此时为该 Class 动态添加实现。如果有实现了,则调用并返回YES,那么重新开始objc_msgSend流程。这一次对象会响应这个选择器,一般是因为它已经调用过class_addMethod。如果仍没实现,继续下面的动作。

  2. 调用forwardingTargetForSelector:方法,尝试找到一个能响应该消息的对象。如果获取到,则直接把消息转发给它,返回非 nil 对象。否则返回 nil ,继续下面的动作。注意,这里不要返回 self ,否则会形成死循环。

  3. 调用methodSignatureForSelector:方法,尝试获得一个方法签名。如果获取不到,则直接调用doesNotRecognizeSelector抛出异常。如果能获取,则返回非nil:创建一个 NSlnvocation 并传给forwardInvocation:。

  4. 调用forwardInvocation:方法,将第3步获取到的方法签名包装成 Invocation 传入,如何处理就在这里面了,并返回非ni。

  5. 调用doesNotRecognizeSelector: ,默认的实现是抛出异常。如果第3步没能获得一个方法签名,执行该步骤。

#TO BE CONTINUED