（一）cache_t的結(jié)構(gòu)分析

我們首先來看cache_t的定義:

struct cache_t {
    explicit_atomic<struct bucket_t *> _buckets;
    explicit_atomic<mask_t> _mask;
    uint16_t _flags;
    uint16_t _occupied;
public: //對外公開可以調(diào)用的方法
    static bucket_t *emptyBuckets();
    struct bucket_t *buckets();
    mask_t mask();
    mask_t occupied();
    ....
}

// 在手機真機環(huán)境下
struct cache_t {
    struct bucket_t * _maskAndBuckets;
    uint16_t _flags;
    uint16_t _occupied;
public: //對外公開可以調(diào)用的方法
    static bucket_t *emptyBuckets();
    struct bucket_t *buckets();
    mask_t mask();
    mask_t occupied();
    ....
}

bucket_t的結(jié)構(gòu)

struct bucket_t {
private:
    explicit_atomic<uintptr_t> _imp;
    explicit_atomic<SEL> _sel;
public:
   inline SEL sel() const { return _sel.load(memory_order::memory_order_relaxed); }

    inline IMP imp(Class cls) const {
        uintptr_t imp = _imp.load(memory_order::memory_order_relaxed);
        if (!imp) return nil;
    }
};

cache_t內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖.png

在結(jié)構(gòu)體cache_t中

• _buckets：數(shù)組，是bucket_t結(jié)構(gòu)體的數(shù)組，bucket_t是用來存放方法的SEL內(nèi)存地址和IMP的;
• _mask的大小是數(shù)組大小 - 1，用作掩碼。（因為這里維護的數(shù)組大小都是2的整數(shù)次冪，所以_mask的二進制位000011, 000111, 001111）剛好可以用作hash取余數(shù)的掩碼。剛好保證相與后不超過緩存大小。
• _occupied是當前已緩存的方法數(shù)。即數(shù)組中已使用了多少位置。
• _maskAndBucket是mask和bucket的結(jié)合體，提升了性能和效率；

注意點：
在模擬器和macOS環(huán)境下，mache_t的結(jié)構(gòu)：

mache_t.png

mache_t.png

二、通過LLDB來探索cache_t

在模擬器環(huán)境下:

• 通過p/x pClass ,來得到LGPerson類對象的首地址為0x0000000100002298

(lldb) p/x pClass
(Class) $0 = 0x0000000100002298 LGPerson

• 我們通過地址平移16字節(jié)，0x0000000100002298->0x00000001000022a8的到cache_t的首地址，因為類里面先存isa(8字節(jié)),superclass(8字節(jié)) ,然后才是cache_t

(lldb) p (cache_t*) 0x00000001000022a8
(cache_t *) $1 = 0x00000001000022a8

• 得到cache_t之后，p *($1)來打印一下cache_t

(lldb) p *($1)
(cache_t) $2 = {
  _buckets = {
    std::__1::atomic<bucket_t *> = 0x00000001007604d0 {
      _sel = {
        std::__1::atomic<objc_selector *> = 0x0000000000000000
      }
      _imp = {
        std::__1::atomic<unsigned long> = 0
      }
    }
  }
  _mask = {
    std::__1::atomic<unsigned int> = 7
  }
  _flags = 32804
  _occupied = 1
}

• 通過函數(shù)buckets()來獲取_buckets哈希表

(lldb) p $1->buckets()
(bucket_t *) $4 = 0x00000001007604d0

• 通過p $4[0]，打印_buckets的第一個元素，通過下標獲取其他位置上的元素$4[1],$4[2],$4[3]...

(lldb) p $4[0]
(bucket_t) $5 = {
  _sel = {
    std::__1::atomic<objc_selector *> = 0x0000000100000e3c
  }
  _imp = {
    std::__1::atomic<unsigned long> = 11928
  }
}

• 通過p $5.sel(),p $5.imp(pClass)獲取sel，imp

(lldb) p $5.sel()
(SEL) $6 = "sayHello"
(lldb) p $5.imp(pClass)
(IMP) $7 = 0x0000000100000c00 (KCObjc`-[LGPerson sayHello])

至此我們獲取到了我們想要的(sel,imp).

思考： 為什么我們有時候p $4[0]去獲取的時候，獲取到的是空?

原因: _buckets是一張哈希表不是數(shù)組，當添加一個(sel,imp)到哈希表中，index是通過一定的算法算出來的，當index=0位置還沒bucket存放的時候，就會為空。