下面代碼輸出什么?
self super
@implementation Son : Father
- (id)init
{
? ? ? self = [super init];
? ? ? ?if (self){
? ? ? ? ?NSLog(@"%@", NSStringFromClass([self class]));
? ? ? ? ? NSLog(@"%@", NSStringFromClass([super class]));
? ? ? ?}
return self;
}
@end
這道面試題，主要是考察self與super的
OC中調用方法，會被轉成消息發送機制的函數 objc_msgSend(id self, SEL cmd, ...)，因此，方法內self與objc_msgSend()函數中的self是等價的，就是調用時傳入的消息的接受者（Objective-C高級編程 p94）。
super是一個編譯器指示符
當使用 self 調用方法時，會從當前類的方法列表中開始找，如果沒有，就從父類中再找；而當使用 super 時，則從父類的方法列表中開始找。這種機制到底底層是如何實現的？
例如，當調用[super class]時，會轉為 objc_msgSendSuper()，而非objc_msgSend()，看下 objc_msgSendSuper 的函數定義：
id objc_msgSendSuper(struct objc_super *super, SEL op, ...)
struct objc_super {
? ? id receiver;
? ? Class superClass;
};
當編譯器遇到 Son 里 init 方法里的 [super class] 時，開始做這幾個事：
構建 objc_super 的結構體變量，此時該變量的第一個成員變量 receiver 就是當前方法內的self（Son *）而第二個成員變量 superClass 就是指當前方法所屬類的父類 Father
調用 objc_msgSendSuper ，將結構體變量和 @selector(class)?傳過去
objc_msgSendSuper函數里面在做的事情類似這樣：從 objc_super 結構體指向的 superClass 的方法列表開始找 @selector(class)?，找到后再以 objc_super->receiver 去調用這個 selector，可能也會使用 objc_msgSend 這個函數
所以，當調用[self class]時，此時的self，就是init方法的接受者Son *。因此，[self class]轉為objc_msgSend()，第一個參數是Son *，第二個參數是@selector(class)。根據isa先從Son類開始找，沒有，然后到 Son的父類 Father中去找，也沒有，再去 Father 的父類 NSObject 去找，一層一層向上找之后，在 NSObject 的類中發現這個 class 方法
- (Class)class {
? ? ?return object_getClass(self);
}
Class object_getClass(id obj)
{
? ? ? if (obj) return obj->getIsa();
? ? ? ?else return Nil;
}
self就是消息的接受者Son*，因此輸出 Son
當使用 [super class] 時，這時要轉換成 objc_msgSendSuper 的方法。先構造 objc_super 的結構體變量，第一個成員變量就是 self（Son *）第二個成員變量是 Father，然后要找@selector(class)?。先去 superClass 也就是 Father 中去找，沒有，然后去 Father 的父類中去找，結果還是在 NSObject 中找到了。然后內部使用函數 objc_msgSend(objc_super->receiver, @selector(class))??去調用，此時已經和我們用 [self class] 調用時相同了，此時的 receiver 還是Son *，所以這里輸出的還是Son
其實很好理解。例如，在Son init方法中，調用[super init];，消息的接受者還是self，不然給誰初始化？只是，查找方法從父類開始了。
isKindOfClass 與 isMemberOfClass
下面代碼輸出什么？
@interface Sark : NSObject
@end
@implementation Sark
@end
int main(int argc, const char * argv[]) {
? ? ? ?@autoreleasepool {
? ? ? ? ? ? BOOL res1 = [(id)[NSObject class] isKindOfClass:[NSObject class]];
? ? ? ? ? ? BOOL res2 = [(id)[NSObject class] isMemberOfClass:[NSObject class]]; ?
? ? ? ? ? ? ?BOOL res3 = [(id)[Sark class] isKindOfClass:[Sark class]];
? ? ? ? ? ? ?BOOL res4 = [(id)[Sark class] isMemberOfClass:[Sark class]];
? ? ? ? ? ? ?NSLog(@"%d %d %d %d", res1, res2, res3, res4);
? ? ? }
? ? ? ?return 0;
}
先來分析一下源碼這兩個函數的對象實現
類對象調用class方法，直接返回類本身
+ (Class)class {
? ? ?return self;
}
實例對象調用class方法，返回對象的isa
- (Class)class {
? ? ?return object_getClass(self);
}
Class object_getClass(id obj)
{
? ? ?if (obj) return obj->getIsa();
? ? ?else return Nil;
}
inline Class objc_object::getIsa()
{
? ? ?if (isTaggedPointer()) {
? ? ? ? uintptr_t slot = ((uintptr_t)this >> TAG_SLOT_SHIFT) & TAG_SLOT_MASK;
? ? ? ? ?return objc_tag_classes[slot];
? ? ? }
? ? ?return ISA();
}
inline Class objc_object::ISA()
{
? ? ?assert(!isTaggedPointer());
? ? ?return (Class)(isa.bits & ISA_MASK);
}
無論是實例對象還是類對象，object_getClass(obj)，均返回對象isa
類對象調用這個與元類比較，由于元類同樣的繼承關系，只要是類對象的元類是所比較元類或其子類都返回真
+ (BOOL)isKindOfClass:(Class)cls {
? ? ?//tcls 等價 于tcls ！= nil 因為根元類的父類是NSObject，NSObject的父類是nil
? ? ? ?for (Class tcls = object_getClass((id)self); tcls; tcls = tcls->superclass) {
? ?//能這么比較 tcls == cls，比較地址，也說明了 元類對象的唯一
? ? ? ? ? ? ? if (tcls == cls) return YES;
? ? ? ?}
? ? ?return NO;
}
實例對象調用與類對象比較，只要是實例對象的類是所比較元類或其子類都返回真
- (BOOL)isKindOfClass:(Class)cls {
? ? ? ?for (Class tcls = [self class]; tcls; tcls = tcls->superclass) {
? ? ? ? ? if (tcls == cls) return YES;
? ? ? }
return NO;
//能這么比較 tcls == cls，比較地址，也說明了 類對象的唯一
}
類對象與元類對象比較，只有類對象的元類與所比較的元類相同才為真
+ (BOOL)isMemberOfClass:(Class)cls {
? ? ? return object_getClass((id)self) == cls;
}
實例對象與類對象比較，只有實例對象的類與所比較的類相同才為真
- (BOOL)isMemberOfClass:(Class)cls {
? ? ? ?return [self class] == cls;
}
這道題，除了考察這幾個方法還是考察了類與元類的繼承體系，尤其是NSObject
BOOL res1 = [(id)[NSObject class] isKindOfClass:[NSObject class]];
[NSObject class]還是NSObject，NSObject的元類是根元類，與[NSObject class] == NSObject不等。循環，根元類的父類是NSObject，相等。res1 = YES
BOOL res2 = [(id)[NSObject class] isMemberOfClass:[NSObject class]];
[NSObject class]還是NSObject，NSObject的元類是根元類，與[NSObject class] == NSObject不等
BOOL res3 = [(id)[Sark class] isKindOfClass:[Sark class]];
[Sark class]還是Sark，Sark的元類與Sark不等。循環，Sark元類的父類是根元類，與Sark不等。循環，根元類的父類是NSObject，與Sark不等。NSObject的父類是nil，循環結束。
BOOL res4 = [(id)[Sark class] isMemberOfClass:[Sark class]];
Sark的元類與Sark不等
總結，isMember比較傲嬌，調用者只取一次isa不等就是不等。isKindOf調用者取一次isa 不等取其父類
Class與內存地址
下面的代碼會？Compile Error / Runtime Crash / NSLog…?
@interface Person : NSObject
@property (nonatomic, copy) NSString *name;
- (void)speak;
@end
@implementation Person
- (void)speak {
? ? ? NSLog(@"my name's %@", self.name);
}
@end
@implementation ViewController
- (void)viewDidLoad {
? ? ?[super viewDidLoad];
? ? ?id cls = [Person class];
? ? ? void *obj = &cls;
? ? ? [(__bridge id)obj speak];
}
@end
首先編譯能不能通過？其次，調用輸出什么？
答案是可以編譯通過，輸出 my name is
這道題，涉及到實例變量的內存結構和類與對象的關系
cls指向Sark類的指針，而obj是一個指針，存儲著cls的地址，也就指向obj的指針，類似一個二級指針。然后調用實例方法。這是怎么回事呢？
首先，將C語言的指針類型轉為OC的id類型，但方法也不能隨便調用，這個方法存在當前類或者導入頭文件的聲明中，而我們導入了#import "Person.h"，編譯通過。
然后，cls指向了Person類，而我們定義一個對象Person *p = [Person new]; 對象的isa也指向Person類，而實例對象的第一個成員是isa，因此實例對象的地址與isa的地址是相同的。obj指向cls，如同指向了實例對象的isa，如同指向了對象。那么，也就是cls如同一個實例對象，obj類似一個指向實例對象的指針，即p。
Person *person = [[Person alloc] init];
NSLog(@"%@",person); ?//
NSLog(@"%p %p",person,&person); ?//0x6000000098c0 0x7fff5a353a88
一個是指針所指對象地址，一個是指針地址
我們說過，方法最終轉為函數，而函數默認兩個參數，一個是消息的接受者，一個是選擇子，對應的是參數名是self與_cmd。我們在viewDidLoad打印幾個地址：
NSLog(@"%p",self); //0x7fe5e2e0b570
NSLog(@"%@",self); //
NSLog(@"%p??%p",&self,&_cmd); //0x7fff58e08aa8??0x7fff58e08aa0
Class cls = [Person class];
void *p = &cls;
NSLog(@"%p %p",cls,&cls);? //0x106df8140 0x7fff58e08a88
NSLog(@"%p %p",p,&p); ?//0x7fff58e08a88 0x7fff58e08a80
首先是ViewController實例對象的地址，然后是指向實例對象，指向選擇子的指針地址，
NSLog(@"%p %p",cls,&cls);??打印的是cls指向的Person類的地址和cls的地址
NSLog(@"%p %p",p,&p);??打印的是p指向的cls的地址和p的地址
cls如同Person的實例對象，而p如同指向實例對象的指針，調用Person的方法
- (void)speak {
? ? ?NSLog(@"%p",&_cmd);//0x7fff58e08a40
? ? ?NSLog(@"%p??%p",self,&self);//0x7fff58e08a88??0x7fff58e08a48
? ? ?NSLog(@"my name's %@", self.name);
}
我們看到speak方法內，self指向的地址是0x7fff58e08a88，正是實例變量cls的地址。但是很明顯，這個地址7fff與Person類地址106明顯不像，一個是棧上的地址，一個是堆上的地址。
我們知道內存，對內存進行編制后，由下到上，地址越來越大，?？臻g在上，分配時由上到下，越后分配的地址越小，而堆空間在下，分配時由下而上，越后分配的地址越大
cls的棧地址也說明了，它不是一個真正的分配在堆上的對象，或許這是披了一件外衣。但是，只有我們知道。
打印self.name時。前面說過實例對象在類中的內存結構。
Person對象
isa
*name
當一個類被編譯時，實例變量的布局也就形成了，訪問類的實例變量。從對象頭部開始，實例變量依次根據自己所占空間而產生偏移量。
查找self.name也就是在實例變量的起始地址，偏移8個字節（64位下isa 8個字節），就得到name的首地址，而實例變量的首地址是 0x7fff58e08a88，偏移8個字節。（按字節編制，每個地址八位）
90???name
8f
8e
8d
8c
8b
8a
89
88 Person *
要去0x7fff58e08a90 查找name指針指向的字符串對象?？赡敲礊槭裁磿敵鰒iewController相關的呢？
我們回到viewDidLoad方法，
NSLog(@"%p??%p",&self,&_cmd); //0x7fff58e08aa8??0x7fff58e08aa0
我們調用函數，參數入棧，self，_cmd的地址是a8，a0，方法內，[super viewDidLoad]; 我們前面說過super是個指示符，需要構造結構體作為函數參數
struct objc_super {
? ? id receiver;
? ? Class superClass;
};
superClass指針是self所在類的父類 98，receiver指針指向self所指的實例對象 90，，至于為什么_cmd沒分配，我也不知道。接下來的代碼就是 Class cls = [Person class]; cls是88，void *p = &cls; p是80
這也就符合我們的打印結果，那么，我們上面尋找的90就是self了。因此，打印 my name's %@ 就是self所指的對象ViewController了。
