iOS-底层原理(17)-runtime之面试题(class+super)

面试题
一 下面代码的执行结果
  • Student继承自Person类,下面代码执行结果
#import "Student.h"

@implementation Student
- (instancetype)init {
    if (self = [super init]) {
        NSLog(@"[self class] = %@", [self class]); // Student
        NSLog(@"[self superclass] = %@", [self superclass]); // Person
        
        NSLog(@"--------------------------------");
        
        // objc_msgSendSuper({self, [Merson class]}, @selector(class));
        NSLog(@"[super class] = %@", [super class]); // Student
        NSLog(@"[super superclass] = %@", [super superclass]); // Person
    }
    return self;
}
@end

运行结果

image.png

结论如下

  • [super message]的底层实现
    • 1.消息接收者仍然是子类对象
    • 2.从父类开始查找方法的实现
    • 3.super调用的receiver仍然是MJStudent对象
struct objc_super {
    __unsafe_unretained _Nonnull id receiver; // 消息接收者
    __unsafe_unretained _Nonnull Class super_class; // 消息接收者的父类
};
  • NSObject类实现猜测如下
@implementation NSObject
- (Class)class
{
    return object_getClass(self);
}

- (Class)superclass
{
    return class_getSuperclass(object_getClass(self));
}
@end

所以[super class]的打印结果是Student,因为调用class方法最终都是调用NSObject的Class方法,又因为调用方法最终是走objc_msgSend方法,该方法取决于谁是接受者,通过底层代码可知,[super message]消息接受者仍然是子类对象,所以打印Student。

可以参考下面这篇文章,讲的很透彻
刨根问底:对于 self = [super init] 的思考

二 利用消息转发做什么事情
  • 可以拦截方法找不到导致的奔溃

  • Person类文件

@interface Person : NSObject
- (void)run;
- (void)test1;
- (void)test2;
@end

@implementation Person
- (void)run {
    NSLog(@"%s",__func__);
}

- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector {
    // 本来能调用的方法
    if ([self respondsToSelector:aSelector]) {
        return [super methodSignatureForSelector:aSelector];
    }
    
    // 找不到的方法
    return [NSMethodSignature signatureWithObjCTypes:"v@:"];
}

// 找不到的方法,都会来到这里
- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation {
    NSLog(@"找不到%@方法", NSStringFromSelector(anInvocation.selector));
}
@end

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        Person *per = [[Person alloc] init];
        [per run];
        [per test1];
        [per test2];
    }
    return 0;
}

运行结果

消息转发.png
三 isKindOfClass 和 isMemberOfClass的理解
// 这句代码的方法调用者不管是哪个类(只要是NSObject体系下的),都返回YES
NSLog(@"%d", [[NSObject class] isKindOfClass:[NSObject class]]);
NSLog(@"%d", [[NSObject class] isMemberOfClass:[NSObject class]]);
NSLog(@"%d", [[Person class] isKindOfClass:[Person class]]);
NSLog(@"%d", [[Person class] isMemberOfClass:[Person class]]);

打印结果

image.png
NSObject底层方法的实现

判断对象类型

  • -(BOOL) isKindOfClass: classObj判断是否是这个类或者这个类的子类的实例
  • -(BOOL) isMemberOfClass: classObj 判断是否是这个类的实例
@implementation NSObject

- (BOOL)isMemberOfClass:(Class)cls {
    return [self class] == cls;
}

- (BOOL)isKindOfClass:(Class)cls {
    for (Class tcls = [self class]; tcls; tcls = tcls->superclass) {
        if (tcls == cls) return YES;
    }
    return NO;
}

+ (BOOL)isMemberOfClass:(Class)cls {
    return object_getClass((id)self) == cls;
}

+ (BOOL)isKindOfClass:(Class)cls {
    for (Class tcls = object_getClass((id)self); tcls; tcls = tcls->superclass) {
        if (tcls == cls) return YES;
    }
    return NO;
}
@end
  • 下面代码执行结果如何
// 实例对象
id person = [[Person alloc] init];
NSLog(@"%d", [person isMemberOfClass:[Person class]]);
NSLog(@"%d", [person isMemberOfClass:[NSObject class]]);
NSLog(@"%d", [person isKindOfClass:[Person class]]);
NSLog(@"%d", [person isKindOfClass:[NSObject class]]);
    
NSLog(@"------------类对象-------------");
// 类对象
NSLog(@"%d", [Person isKindOfClass:[NSObject class]]);
NSLog(@"%d", [Person isMemberOfClass:[NSObject class]]);
NSLog(@"%d", [Person isMemberOfClass:object_getClass([Person class])]);
NSLog(@"%d", [Person isKindOfClass:object_getClass([NSObject class])]);

执行结果

image.png

下面代码执行结果如何

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        NSLog(@"%d", [[NSObject class] isKindOfClass:[NSObject class]]);
        NSLog(@"%d", [[NSObject class] isMemberOfClass:[NSObject class]]);
        NSLog(@"%d", [[MJPerson class] isKindOfClass:[MJPerson class]]);
        NSLog(@"%d", [[MJPerson class] isMemberOfClass:[MJPerson class]]);
        
        NSLog(@"-----------");
        // 这句代码的方法调用者不管是哪个类(只要是NSObject体系下的),都返回YES
        NSLog(@"%d", [NSObject isKindOfClass:[NSObject class]]); // 1
        NSLog(@"%d", [NSObject isMemberOfClass:[NSObject class]]); // 0
        NSLog(@"%d", [MJPerson isKindOfClass:[MJPerson class]]); // 0
        NSLog(@"%d", [MJPerson isMemberOfClass:[MJPerson class]]); // 0
        NSLog(@"-----------");
        
        id person = [[MJPerson alloc] init];
        
        NSLog(@"%d", [person isMemberOfClass:[MJPerson class]]);
        NSLog(@"%d", [person isMemberOfClass:[NSObject class]]);
        NSLog(@"%d", [person isKindOfClass:[MJPerson class]]);
        NSLog(@"%d", [person isKindOfClass:[NSObject class]]);
        NSLog(@"-----------");
        
        NSLog(@"%d", [MJPerson isMemberOfClass:object_getClass([MJPerson class])]);
        NSLog(@"%d", [MJPerson isKindOfClass:object_getClass([NSObject class])]);
        NSLog(@"%d", [MJPerson isKindOfClass:[NSObject class]]);
        NSLog(@"%d", [MJPerson isMemberOfClass:[NSObject class]]);
    }
    return 0;
}

打印结果

image.png
1. -(BOOL) isKindOfClass: classObj判断是否是这个类或者这个类的子类的实例
对象是类的实例,类是元类的实例
2. -(BOOL) isMemberOfClass: classObj 判断是否是这个类的实例
对象是类的实例,类是元类的实例
可以参考其他人总结的,非常到位,非常深入
【#3】iOS笔记--class方法和objc_getClass方法
【iOS笔记 #10】isKindOfClass与isMemberOfClass
面试题四 下面代码执行结果
@interface Person : NSObject
@property (copy, nonatomic) NSString *name;
- (void)print;
@end

@implementation Person
- (void)print {
    NSLog(@"my name is %@", self.name);
}
@end

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    
    id cls = [Person class];
    
    void *obj = &cls;
    
    [(__bridge id)obj print];
}
image.png
- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    NSString *test = @"123";

    id cls = [Person class];
    
    void *obj = &cls;
    
    [(__bridge id)obj print];
}
image.png
分析如下
  • print为什么能够调用成功
image.png
  • 为什么self.name变成了ViewController等其他内容
image.png
image.png

局部变量在栈空间,栈空间地址分配是由高到底分配,所以先声明的局部变量在更高的地址上

打印当前栈内存信息

image.png
image.png

一 super的本质

  • super调用,底层会转换为objc_msgSendSuper2函数的调用,接收2个参数
  • struct objc_super2
  • SEL
struct objc_super2 {
  id receiver;
  Class current_class;
};
  • receiver是消息接收者
  • current_classreceiver的Class对象

本文主要参考MJ老师的教案,非常感谢MJ老师。


项目连接地址 - runtime-super
项目连接地址 - runtime-super2


关于runtime更多文章请看如下链接
iOS-runtime-API详解+使用
iOS Runtime原理及使用
iOS - runtime如何通过selector找到对应的 IMP地址(分别考虑类方法和实例方法)
iOS - Runtime之面试题详解一
iOS-runtime之面试题详解二
iOS runtime的使用场景-实战篇

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