OC底层原理分析

人间四月
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将Objective-C代码转换为C\C++代码

xcrun -sdk iphoneos clang -arch arm64 -rewrite-objc OC源文件 -o 输出的CPP文件

如果需要链接其他框架，使用-framework参数。比如-framework UIKit

Block

  1. block本质是一个OC对象，内部也有isa指针
  2. block是封装了函数调用，以及调用环境的OC对象
static struct __main_block_desc_0 {
  size_t reserved;
  size_t Block_size;
} __main_block_desc_0_DATA = { 0, sizeof(struct __main_block_impl_0)};

struct __block_impl {
  void *isa;
  int Flags;
  int Reserved;
  void *FuncPtr;
};

struct __main_block_impl_0 {
  struct __block_impl impl;
  struct __main_block_desc_0* Desc;
  int age;
  __main_block_impl_0(void *fp, struct __main_block_desc_0 *desc, int _age, int flags=0) : age(_age) {
    impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
    impl.Flags = flags;
    impl.FuncPtr = fp;
    Desc = desc;
  }
};

int main(int argc, char * argv[])
{
    int age = 10;
    void (*block)(void) = ((void (*)())&__main_block_impl_0((void *)__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA, age));
    age = 20;
    ((void (*)(__block_impl *))((__block_impl *)block)->FuncPtr)((__block_impl *)block);
}

为了保证block内部能够正常访问外部的变量，block有个变量捕获机制

image.png

当block内部访问了对象类型的auto变量时 如果block是在栈上，将不会对auto变量产生强引用

如果block被拷贝到堆上 会调用block内部的copy函数 copy函数内部会调用_Block_object_assign函数 _Block_object_assign函数会根据auto变量的修饰符（__strong、__weak、__unsafe_unretained）做出相应的操作，形成强引用（retain）或者弱引用

如果block从堆上移除 会调用block内部的dispose函数 dispose函数内部会调用_Block_object_dispose函数 _Block_object_dispose函数会自动释放引用的auto变量（release）

__block本质

__block可以用于解决block内部无法修改auto变量值的问题
__block不能修饰全局变量、静态变量（static）
编译器会将__block变量包装成一个对象

struct __Block_byref_age_0 {
  void *__isa;
__Block_byref_age_0 *__forwarding;
 int __flags;
 int __size;
 int age;
};

struct __main_block_impl_0 {
  struct __block_impl impl;
  struct __main_block_desc_0* Desc;
  __Block_byref_age_0 *age; // by ref
  __main_block_impl_0(void *fp, struct __main_block_desc_0 *desc, __Block_byref_age_0 *_age, int flags=0) : age(_age->__forwarding) {
    impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
    impl.Flags = flags;
    impl.FuncPtr = fp;
    Desc = desc;
  }
};

int main(int argc, char * argv[])
{
    __block int age = 10;
    void (^block)(void) = ^(){
        
        age = 20;
    };
    block();
}

super

super消息机制,通过super调用的方法，最终都会转成objc_msgSendSuper(arg, SEL)

  • arg: 为objc_super结构体，(struct objc_super){receiver,superclass}，结构体有两个成员，一个是消息接收者，一个是消息接收者的父类,superclass用于直接定位哪个父类的方法
  • SEL：方法
    🌰：
@interface YCTest : NSObject 
@end

@implementation YCTest 
- (instancetype)init {
    if (self = [super init]) {
          NSLog(@"[self class] = %@",[self class]);  // YCTest
          NSLog(@"[super class] = %@",[super class]);  // YCTest

          NSLog(@"[self superclass] = %@",[self superclass]);  // NSObject
          NSLog(@"[super superclass] = %@",[super superclass]);  // NSObject
    }
}
@end

解释：
[self class]、[self superclass]都没问题,重点讲一下[super class]、[super superclass]
首先 [super class] 编译后会转换成objc_msgSendSuper( {self,class_getSuperclass(self)} , sel_registername("class") ) ，然后看一下class方法的实现:

+ (Class)class {
  return self;
}

- (Class)class {
  return objc_getClass(self);
}

+ (Class)superclass {
  return self->superclass;
}

- (Class)superclass {
  return [self class]->superclass;
}

可以看出都是传的self对象，也就是objc_super结构体的receiver成员

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