Objective-C Runtime 運(yùn)行時(shí)之六:拾遺

一、引言

前面幾篇基本介紹了runtime中的大部分功能,包括對(duì)類與對(duì)象、成員變量與屬性、方法與消息、分類與協(xié)議的處理。runtime大部分的功能都是圍繞這幾點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)的。

本章的內(nèi)容并不算重點(diǎn),主要針對(duì)前文中對(duì)Objective-C Runtime Reference內(nèi)容遺漏的地方做些補(bǔ)充。

二、super

在Objective-C中,如果我們需要在類的方法中調(diào)用父類的方法時(shí),通常都會(huì)用到super,如下所示:

@interface MyViewController: UIViewController
 
@end
 
@implementation MyViewController
 
- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
 
    // do something
    ...
}
 
@end

如何使用super我們都知道。現(xiàn)在的問題是,它是如何工作的呢?

首先我們需要知道的是super與self不同。self是類的一個(gè)隱藏參數(shù),每個(gè)方法的實(shí)現(xiàn)的第一個(gè)參數(shù)即為self。而super并不是隱藏參數(shù),它實(shí)際上只是一個(gè)”編譯器標(biāo)示符”,它負(fù)責(zé)告訴編譯器,當(dāng)調(diào)用viewDidLoad方法時(shí),去調(diào)用父類的方法,而不是本類中的方法。而它實(shí)際上與self指向的是相同的消息接收者。為了理解這一點(diǎn),我們先來看看super的定義:

struct objc_super { id receiver; Class superClass; };

這個(gè)結(jié)構(gòu)體有兩個(gè)成員:

receiver:即消息的實(shí)際接收者

superClass:指針當(dāng)前類的父類

當(dāng)我們使用super來接收消息時(shí),編譯器會(huì)生成一個(gè)objc_super結(jié)構(gòu)體。就上面的例子而言,這個(gè)結(jié)構(gòu)體的receiver就是MyViewController對(duì)象,與self相同;superClass指向MyViewController的父類UIViewController。

接下來,發(fā)送消息時(shí),不是調(diào)用objc_msgSend函數(shù),而是調(diào)用objc_msgSendSuper函數(shù),其聲明如下:

id objc_msgSendSuper ( struct objc_super *super, SEL op, ... );

該函數(shù)第一個(gè)參數(shù)即為前面生成的objc_super結(jié)構(gòu)體,第二個(gè)參數(shù)是方法的selector。該函數(shù)實(shí)際的操作是:從objc_super結(jié)構(gòu)體指向的superClass的方法列表開始查找viewDidLoad的selector,找到后以objc->receiver去調(diào)用這個(gè)selector,而此時(shí)的操作流程就是如下方式了。

objc_msgSend(objc_super->receiver, @selector(viewDidLoad))

由于objc_super->receiver就是self本身,所以該方法實(shí)際與下面這個(gè)調(diào)用是相同的:

objc_msgSend(self, @selector(viewDidLoad))

為了便于理解,我們看以下實(shí)例:

@interface MyClass : NSObject
 
@end
 
@implementation MyClass
 
- (void)test {
    NSLog(@"self class: %@", self.class);
    NSLog(@"super class: %@", super.class);
}
 
@end

調(diào)用MyClass的test方法后,其輸出是:

2014-11-08 15:55:03.256 [824:209297] self class: MyClass
2014-11-08 15:55:03.256 [824:209297] super class: MyClass

從上例中可以看到,兩者的輸出都是MyClass。大家可以自行用上面介紹的內(nèi)容來梳理一下。

三、庫相關(guān)操作

庫相關(guān)的操作主要是用于獲取由系統(tǒng)提供的庫相關(guān)的信息,主要包含以下函數(shù):

// 獲取所有加載的Objective-C框架和動(dòng)態(tài)庫的名稱
const char ** objc_copyImageNames ( unsigned int *outCount );
 
// 獲取指定類所在動(dòng)態(tài)庫
const char * class_getImageName ( Class cls );
 
// 獲取指定庫或框架中所有類的類名
const char ** objc_copyClassNamesForImage ( const char *image, unsigned int *outCount );

通過這幾個(gè)函數(shù),我們可以了解到某個(gè)類所有的庫,以及某個(gè)庫中包含哪些類。如下代碼所示:

NSLog(@"獲取指定類所在動(dòng)態(tài)庫");
 
NSLog(@"UIView's Framework: %s", class_getImageName(NSClassFromString(@"UIView")));
 
NSLog(@"獲取指定庫或框架中所有類的類名");
const char ** classes = objc_copyClassNamesForImage(class_getImageName(NSClassFromString(@"UIView")), &outCount);
for (int i = 0; i < outCount; i++) {
    NSLog(@"class name: %s", classes[i]);
}

其輸出結(jié)果如下:

2014-11-08 12:57:32.689 [747:184013] 獲取指定類所在動(dòng)態(tài)庫
2014-11-08 12:57:32.690 [747:184013] UIView's Framework: /System/Library/Frameworks/UIKit.framework/UIKit
2014-11-08 12:57:32.690 [747:184013] 獲取指定庫或框架中所有類的類名
2014-11-08 12:57:32.691 [747:184013] class name: UIKeyboardPredictiveSettings
2014-11-08 12:57:32.691 [747:184013] class name: _UIPickerViewTopFrame
2014-11-08 12:57:32.691 [747:184013] class name: _UIOnePartImageView
2014-11-08 12:57:32.692 [747:184013] class name: _UIPickerViewSelectionBar
2014-11-08 12:57:32.692 [747:184013] class name: _UIPickerWheelView
2014-11-08 12:57:32.692 [747:184013] class name: _UIPickerViewTestParameters
......

四、塊操作

我們都知道block給我們帶到極大的方便,蘋果也不斷提供一些使用block的新的API。同時(shí),蘋果在runtime中也提供了一些函數(shù)來支持針對(duì)block的操作,這些函數(shù)包括:

// 創(chuàng)建一個(gè)指針函數(shù)的指針,該函數(shù)調(diào)用時(shí)會(huì)調(diào)用特定的block
IMP imp_implementationWithBlock ( id block );
 
// 返回與IMP(使用imp_implementationWithBlock創(chuàng)建的)相關(guān)的block
id imp_getBlock ( IMP anImp );
 
// 解除block與IMP(使用imp_implementationWithBlock創(chuàng)建的)的關(guān)聯(lián)關(guān)系,并釋放block的拷貝
BOOL imp_removeBlock ( IMP anImp );
  • imp_implementationWithBlock函數(shù):參數(shù)block的簽名必須是method_return_type ^(id self, method_args …)形式的。該方法能讓我們使用block作為IMP。如下代碼所示:
@interface MyRuntimeBlock : NSObject
 
@end
 
@implementation MyRuntimeBlock
 
@end
 
// 測試代碼
IMP imp = imp_implementationWithBlock(^(id obj, NSString *str) {
    NSLog(@"%@", str);
});
 
class_addMethod(MyRuntimeBlock.class, @selector(testBlock:), imp, "v@:@");
 
MyRuntimeBlock *runtime = [[MyRuntimeBlock alloc] init];
[runtime performSelector:@selector(testBlock:) withObject:@"hello world!"];

輸出結(jié)果是

2014-11-09 14:03:19.779 [1172:395446] hello world!

五、其他操作

  • 弱引用操作
// 加載弱引用指針引用的對(duì)象并返回
id objc_loadWeak ( id *location );
 
// 存儲(chǔ)__weak變量的新值
id objc_storeWeak ( id *location, id obj );

objc_loadWeak函數(shù):該函數(shù)加載一個(gè)弱指針引用的對(duì)象,并在對(duì)其做retain和autoreleasing操作后返回它。這樣,對(duì)象就可以在調(diào)用者使用它時(shí)保持足夠長的生命周期。該函數(shù)典型的用法是在任何有使用__weak變量的表達(dá)式中使用。

objc_storeWeak函數(shù):該函數(shù)的典型用法是用于__weak變量做為賦值對(duì)象時(shí)。

  • 宏定義

在runtime中,還定義了一些宏定義供我們使用,有些值我們會(huì)經(jīng)常用到,如表示BOOL值的YES/NO;而有些值不常用,如OBJC_ROOT_CLASS。在此我們做一個(gè)簡單的介紹。

1.布爾值

#define YES  (BOOL)1
#define NO   (BOOL)0

這兩個(gè)宏定義定義了表示布爾值的常量,需要注意的是YES的值是1,而不是非0值。

2.空值

#define nil  __DARWIN_NULL
#define Nil  __DARWIN_NULL

中nil用于空的實(shí)例對(duì)象,而Nil用于空類對(duì)象。

  • 分發(fā)函數(shù)原型
#define OBJC_OLD_DISPATCH_PROTOTYPES  1

該宏指明分發(fā)函數(shù)是否必須轉(zhuǎn)換為合適的函數(shù)指針類型。當(dāng)值為0時(shí),必須進(jìn)行轉(zhuǎn)換

  • Objective-C根類
#define OBJC_ROOT_CLASS

如果我們定義了一個(gè)Objective-C根類,則編譯器會(huì)報(bào)錯(cuò),指明我們定義的類沒有指定一個(gè)基類。這種情況下,我們就可以使用這個(gè)宏定義來避過這個(gè)編譯錯(cuò)誤。該宏在iOS 7.0后可用。

其實(shí)在NSObject的聲明中,我們就可以看到這個(gè)宏的身影,如下所示:

__OSX_AVAILABLE_STARTING(__MAC_10_0, __IPHONE_2_0)
OBJC_ROOT_CLASS
OBJC_EXPORT
@interface NSObject <nsobject> {
    Class isa  OBJC_ISA_AVAILABILITY;
}</nsobject>

我們可以參考這種方式來定義我們自己的根類。

局部變量存儲(chǔ)時(shí)長

#define NS_VALID_UNTIL_END_OF_SCOPE

該宏表明存儲(chǔ)在某些局部變量中的值在優(yōu)化時(shí)不應(yīng)該被編譯器強(qiáng)制釋放。

我們將局部變量標(biāo)記為id類型或者是指向ObjC對(duì)象類型的指針,以便存儲(chǔ)在這些局部變量中的值在優(yōu)化時(shí)不會(huì)被編譯器強(qiáng)制釋放。相反,這些值會(huì)在變量再次被賦值之前或者局部變量的作用域結(jié)束之前都會(huì)被保存。

  • 關(guān)聯(lián)對(duì)象行為
enum {
   OBJC_ASSOCIATION_ASSIGN  = 0,
   OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC  = 1,
   OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC  = 3,
   OBJC_ASSOCIATION_RETAIN  = 01401,
   OBJC_ASSOCIATION_COPY  = 01403
};

這幾個(gè)值在前面已介紹過,在此不再重復(fù)。

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