swift 类的结构3

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• 进入TargetMetaData定义，有一个kind属性，kind的类型就是之前传入的Inprocess。从这里可以得出，对于kind，其类型就是unsigned long，主要用于区分是哪种类型的元数据

// TargetMetaData 定义 
struct TargetMetaData{
   using StoredPointer = typename Runtime: StoredPointer;
    ...
    
    StoredPointer kind;
}

// Inprocess 定义
struct Inprocess{
    ...
    using StoredPointer = uintptr_t;
    ...
}

//******** uintptr_t 定义 ********
typedef unsigned long uintptr_t;

• 可以看出初始化方法中参数kind的类型是MetadataKind,

2.2 getClassObject

• 回到TargetMetaData结构体定义中，找方法getClassObject

 const TargetClassMetadata<Runtime> *getClassObject() const;

//******** 具体实现 ********
template<> inline const ClassMetadata *
 Metadata::getClassObject() const {
   //匹配kind
   switch (getKind()) {
     //如果kind是class
   case MetadataKind::Class: {
     // Native Swift class metadata is also the class object.
     //将当前指针强转为ClassMetadata类型
     return static_cast<const ClassMetadata *>(this);
   }
   case MetadataKind::ObjCClassWrapper: {
     // Objective-C class objects are referenced by their Swift metadata wrapper.
     auto wrapper = static_cast<const ObjCClassWrapperMetadata *>(this);
     return wrapper->Class;
   }
   // Other kinds of types don't have class objects.
   default:
     return nullptr;
   }
 }

• 在该方法中去匹配kind返回值是TargetClassMetadata类型

通过lldb来验证

• po metadata->getKind()，得到其kind是Class
• po metadata->getClassObject()、x/8g 0x0000000110efdc70，这个地址中存储的是元数据信息!

所以TargetMetadata 和 TargetClassMetadata本质上是一样的，因为在内存结构中，可以直接进行指针的转换，所以可以说，我们认为的结构体，其实就是TargetClassMetadata

2.3 TargetClassMetadata

进入TargetClassMetadata定义，继承自TargetAnyClassMetadata，有以下这些属性，这也是类结构的部分

template <typename Runtime>
struct TargetClassMetadata : public TargetAnyClassMetadata<Runtime> {
    ...
    //swift特有的标志
    ClassFlags Flags;
    //实力对象内存大小
    uint32_t InstanceSize;
    //实例对象内存对齐方式
    uint16_t InstanceAlignMask;
    //运行时保留字段
    uint16_t Reserved;
    //类的内存大小
    uint32_t ClassSize;
    //类的内存首地址
    uint32_t ClassAddressPoint;
  ...
}

• 当前类返回的实际类型是 TargetClassMetadata,而TargetMetaData中只有一个属性kind，TargetAnyClassMetaData中有3个属性，分别是kind， superclass，cacheData
• 当前Class在内存中所存放的属性由 TargetClassMetadata属性 + TargetAnyClassMetaData属性 + TargetMetaData属性 构成，所以得出的metadata的数据结构体如下所示

struct swift_class_t: NSObject{
    void *kind;//相当于OC中的isa，kind的实际类型是unsigned long
    void *superClass;
    void *cacheData;
    void *data;
    uint32_t flags; //4字节
    uint32_t instanceAddressOffset;//4字节
    uint32_t instanceSize;//4字节
    uint16_t instanceAlignMask;//2字节
    uint16_t reserved;//2字节
    
    uint32_t classSize;//4字节
    uint32_t classAddressOffset;//4字节
    void *description;
    ...
}

三、分析思路整理

四、swif与OC 类的结构对比

• 实例对象 & 类

  • OC中的实例对象本质是结构体，是通过底层的objc_object模板创建，类是继承自objc_class
  • Swift中的实例对象本质也是结构体，类型是HeapObject，比OC多了一个refCounts

• 引用计数

  • OC中的ARC维护的是散列表
  • Swift中的ARC是对象内部有一个refCounts属性

• 方法列表

  • OC中的方法存储在objc_class结构体class_rw_t的methodList中
  • swift中的方法存储在 metadata 元数据中