iOS底层学习-类的原理分析（下）一、类内存的ro数据上一篇章分析到类的属性和方法，那么成员变量呢？通过打印clas

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首先看下苹果WWDC2020关于runtime优化视频讲解

一、类内存的`ro`数据

上一篇章分析到类的属性和方法，那么成员变量呢？通过打印class_rw_t的properties()发现只有类的属性但没有成员变量，我们通过WWDC2020关于runtime优化的视频讲解中了解到成员变量在ro中。而class_rw_t结构体中可以看到有ro的get方法

打印class_rw_t中的ro，得到了class_ro_t。class_ro_t中可以看到有个ivars属性，打印出来得到一个ivar_list_t 接着通过get方法就可以发现所有成员变量

二、成员变量和属性以及编码

1、成员变量和属性

上一节找到了成员变量，成员变量和属性在底层中是怎么展现的呢？

通过clang命令编译成底层C++文件可以看到在底层C++中没有属性，而全在LRPerson_IMPL结构体中，并且属性都被转换成带_形式。与此同时OC中的属性在底层C++中会生成get和set方法，而成员变量不会

2、编码

在C++源码中，可以看到这些符号，这些符号是什么？代表什么意思呢？

这些都是编码，可以通过command + shift + 0，搜索ivar_getTypeEncoding，点击Type Encodings查看详细内存。附上Type Encodings 地址

以"setName:", "v24@0:8@16"为例
1、v函数返回值, 表示void
2、24函数参数总共所占内存大小
3、@第一个参数（隐藏参数）即self
4、0从0号位置开始
5、:第二个参数（隐藏参数）SEL
6、8从8号位置开始
7、@第三个参数
8、16从16号位置开始

3、补充

实例变量：特殊的成员变量 (对象类型声明，类的实例化)，非基本数据类

三、`setter`、`getter`方法的底层原理

1、`setter方法`

在刚才编译的底层C++文件中，可以看到OC中属性的get和set方法。但是仔细观察发现nickName的set方法是通过objc_setProperty实现的，而name和aname的set方法是通过内存平移赋值实现的

从llvm源码中查找objc_setProperty，发现在getSetPropertyFn中创建继续找getSetPropertyFn 继续找GetPropertySetFunction 发现GetPropertySetFunction的调用是在一个switch的case中，查看下PropertyImplStrategy类型 PropertyImplStrategy的实现到此可以看到IsCopy的判断，如果是IsAtomic则赋值为GetSetProperty否则为SetPropertyAndExpressionGet，所以copy是影响使用objc_setProperty的重要因素，通过下面代码验证一下

@property (nonatomic, copy) NSString *nickName;
@property (atomic, copy) NSString *nickName1;
@property (nonatomic) NSString *nickName2;
@property (atomic) NSString *nickName3;

用clang命令编译成C++源码，可以发现用copy修饰的属性底层通过objc_setProperty实现set方法，其他则通过内存平移赋值的方式

在objc源码中看下objc_setProperty函数的实现可以看到底层会调用copyWithZone。所以copy修饰的属性，是会复制内存的，其他修饰符通过内存平移则不会

2、`getter`方法

在探究set方法时，我们可以看到有些get方法通过objc_getProperty实现，而有些是直接return一个内存平移后的值在llvm中继续探索objc_getProperty，PropertyImplStrategy类型为GetSetProperty 最终影响getter方法的决定性因素还是这段代码这段代码的注释也写的很清楚

如果是copy修饰的属性，用setProperty
如果属性还用atomic修饰，那么就用getProperty

四、类方法存储的API方式解析

一个类中有以下两个方法

- (void)sayHello;
+ (void)sayHappy;

1、`class_getInstanceMethod`

void lrInstanceMethod_classToMetaclass(Class pClass){

    const char *className = class_getName(pClass);
    Class metaClass = objc_getMetaClass(className);
    
    Method method1 = class_getInstanceMethod(pClass, @selector(sayHello));
    Method method2 = class_getInstanceMethod(metaClass, @selector(sayHello));

    Method method3 = class_getInstanceMethod(pClass, @selector(sayHappy));
    Method method4 = class_getInstanceMethod(metaClass, @selector(sayHappy));

    NSLog(@"%p - %p - %p - %p",method1,method2,method3,method4);
}

输出结果：

0x1000081c0 - 0x0 - 0x0 - 0x100008158

结果分析：

sayHello对象方法存在类中

sayHappy类方法存在元类中

2、`class_getClassMethod`

void lrClassMethod_classToMetaclass(Class pClass){

    const char *className = class_getName(pClass);
    Class metaClass = objc_getMetaClass(className);
    
    Method method1 = class_getClassMethod(pClass, @selector(sayHello));
    Method method2 = class_getClassMethod(metaClass, @selector(sayHello));

    Method method3 = class_getClassMethod(pClass, @selector(sayHappy));
    Method method4 = class_getClassMethod(metaClass, @selector(sayHappy));

    NSLog(@"%p - %p - %p - %p",method1,method2,method3,method4);
}

输出结果：

0x0 - 0x0 - 0x100008158 - 0x100008158

class_getClassMethod是获取类方法，在底层中就是获取元类的对象方法 method4传入的是元类，底层代码中会判断若已是元类直接返回，否则返回元类 对象是类的实例，类是元类的实例，在底层中没有类方法这一说，只有对象方法

3、`class_getMethodImplementation`

void lrIMP_classToMetaclass(Class pClass){

    const char *className = class_getName(pClass);
    Class metaClass = objc_getMetaClass(className);
    
    IMP imp1 = class_getMethodImplementation(pClass, @selector(sayHello));
    IMP imp2 = class_getMethodImplementation(metaClass, @selector(sayHello));
    
    IMP imp3 = class_getMethodImplementation(pClass, @selector(sayHappy)); 
    IMP imp4 = class_getMethodImplementation(metaClass, @selector(sayHappy));

    NSLog(@"%p - %p - %p - %p",imp1,imp2,imp3,imp4);
}

输出结果：

0x100003ae0 - 0x7fff6e3b7580 - 0x7fff6e3b7580 - 0x100003b20

根据class_getInstanceMethod的分析，这里imp2 imp3应该没有实现，但是输出结果却有值。这里涉及到方法查找流程，即使找不到也会返回一个_objc_msgForward。关于消息转发机制后续再详细介绍

4、`isKindOfClass`、`isMemberOfClass`

void kindOfTest(void) {
    BOOL re1 = [(id)[NSObject class] isKindOfClass:[NSObject class]];
    BOOL re2 = [(id)[NSObject class] isMemberOfClass:[NSObject class]];
    BOOL re3 = [(id)[LRPerson class] isKindOfClass:[LRPerson class]];
    BOOL re4 = [(id)[LRPerson class] isMemberOfClass:[LRPerson class]];
    NSLog(@" re1 :%d\n re2 :%d\n re3 :%d\n re4 :%d\n",re1,re2,re3,re4);

    BOOL re5 = [(id)[NSObject alloc] isKindOfClass:[NSObject class]];
    BOOL re6 = [(id)[NSObject alloc] isMemberOfClass:[NSObject class]];
    BOOL re7 = [(id)[LRPerson alloc] isKindOfClass:[LRPerson class]];
    BOOL re8 = [(id)[LRPerson alloc] isMemberOfClass:[LRPerson class]];
    NSLog(@" re5 :%d\n re6 :%d\n re7 :%d\n re8 :%d\n",re5,re6,re7,re8);
}

输出结果：

 re1 :1
 re2 :0
 re3 :0
 re4 :0
 
 re5 :1
 re6 :1
 re7 :1
 re8 :1

根据isKindOfClass、isMemberOfClass的源码分析：

+ (BOOL)isKindOfClass:(Class)cls类方法。获取类的元类，判断元类和参数是否相同，不同则循环取父类判断。
re1中NSObject是根类，而根元类的父类就是根类和参数相同，返回YES。
re3中从LRPerson元类找到父类NSObject再到nil，都与参数LRPerson类不同。所以返回NO。
- (BOOL)isKindOfClass:(Class)cls对象方法。获取当前对象的类，判断类和参数是否相同，不同则循环取父类判断。
re5中NSObject对象的类和参数NSObject类相同，返回YES。
re7中LRPerson对象的类和参数LRPerson类相同，返回YES。
+ (BOOL)isMemberOfClass:(Class)cls类方法。获取类的元类，判断元类和参数是否相同
re2中NSObject元类和NSObject类不相同，返回NO。
re4中LRPerson元类和LRPerson类不相同，返回NO。
- (BOOL)isMemberOfClass:(Class)cls对象方法。获取对象的类，判断类和参数是否相同
re6中NSObject类和NSObject类相同，返回YES。
re8中LRPerson类和LRPerson类相同，返回YES。

通过汇编还可以发现isKindOfClass、isMemberOfClass在底层中走的是objc_opt_isKindOfClass

iOS底层学习-类的原理分析（下）

一、类内存的ro数据

二、成员变量和属性以及编码

1、成员变量和属性

2、编码

3、补充

三、setter、getter方法的底层原理

1、setter方法

2、getter方法

四、类方法存储的API方式解析

1、class_getInstanceMethod

2、class_getClassMethod

3、class_getMethodImplementation

4、isKindOfClass、isMemberOfClass

一、类内存的`ro`数据

三、`setter`、`getter`方法的底层原理

1、`setter方法`

2、`getter`方法

1、`class_getInstanceMethod`

2、`class_getClassMethod`

3、`class_getMethodImplementation`

4、`isKindOfClass`、`isMemberOfClass`