J_Knight_ iOS 高级面试题 基础题解答

最近从公司离职了，准备了一下接下来的面试，翻出了J_Knight的高级面试题复习了一下面试

iOS 基础题

分类和扩展有什么区别？能够分别用来作什么？分类有哪些局限性？分类的结构体里面有哪些成员？

区别： extension在编译期决议 它伴随类的产生而产生，亦随之一块儿消亡 category则彻底不同，它是在运行期决议的 extension能够添加实例变量，而category是没法添加实例变量的（由于在运行期，对象的内存布局已经肯定，若是添加实例变量就会破坏类的内部布局，这对编译型语言来讲是灾难性的）。

分类应用 能够把类的实现分开在几个不一样的文件里面。这样作有几个显而易见的好处，

1：能够减小单个文件的体积

2：能够把不一样的功能组织到不一样的category里

3：能够由多个开发者共同完成一个类

4：能够按需加载想要的category 等等。

5：声明私有方法

扩展应用 extension通常用来隐藏类的私有信息

struct category_t {
    constchar*name;//类的名字（name）
    classref_t cls;//类（cls）
    struct method_list_t *instanceMethods; //category中全部给类添加的实例方法的列表（instanceMethods）
    structmethod_list_t *classMethods;//category中全部添加的类方法的列表（classMethods）
    structprotocol_list_t *protocols; //category实现的全部协议的列表（protocols）
    structproperty_list_t *instanceProperties;//category中添加的全部属性（instanceProperties）
};
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讲一下atomic的实现机制；为何不能保证绝对的线程安全（最好能够结合场景来讲）？

atomic只是保证了getter和setter存取方法的线程安全,并不能保证整个对象是线程安全的,所以在多线程编程时,线程安全还须要开发者本身来处理.关 于选择:atomic系统生成的getter、setter会保证get、set操做的安全性,但相对nonatomic来讲,atomic要更耗费资源,且速度要慢,故在iPhone等小型设备上,若是没有多线程之间的通信,使用nonatomic是更好的选 atomic系统自动生成的getter/setter方法会进行加锁操做 nonatomic系统自动生成的getter/setter方法不会进行加锁操做

例如:线程1调用了某一属性的setter方法并进行到了一半,线程2调用其getter方法,那么会执行完setter操做后,在执行getter操做,线程2会获取到线程1 setter后的完整的值. 当几个线程同时调用同一属性的setter、getter方法时,会get到一个完整的值,但get到的值不可控.例如:线程1 调用getter线程2 调用setter线程3 调用setter这3个线程并行同时开始,线程1会get到一个值,可是这个值不可控,多是线程2,线程3 set以前的原始值,多是线程2set的值,也多是线程3 set的值

被weak修饰的对象在被释放的时候会发生什么？是如何实现的？知道sideTable么？里面的结构能够画出来么？

https://blog.csdn.net/future_one/article/details/81606895 。 浅谈iOS之weak底层实现原理
https://www.jianshu.com/p/f331bd5ce8f8  浅谈iOS之weak底层实现原理
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关联对象有什么应用，系统如何管理关联对象？其被释放的时候须要手动将全部的关联对象的指针置空么？

1.2 如何关联对象
runtime提供了給咱们3个API以管理关联对象（存储、获取、移除）：
123456 //关联对象void objc_setAssociatedObject(id object, const void *key, id value, objc_AssociationPolicy policy)//获取关联的对象id objc_getAssociatedObject(id object, const void *key)//移除关联的对象void objc_removeAssociatedObjects(id object)
其中的参数
id object：被关联的对象
const void *key：关联的key，要求惟一
            id value：关联的对象
objc_AssociationPolicy policy：内存管理的策略

void objc_removeAssociatedObjects(id object);，会移除全部的关联，包括其余模块添加的，所以应该用 objc_setAssociatedObject(..,nil,..) 的方式去卸载。
苹果官方文档说 OBJC_ASSOCIATION_ASSIGN 至关于一个 weak reference，但其实等于 assign/unsafe_unretained。
对于与weak的区别不在本文讨论范围内，浅显的区别在于变量释放后，weak 会把引用置空，unsafe_unretained会保留内存地址，一旦获取可能会野指针闪退。

 详情：https://www.jianshu.com/p/1feae48a5dda        AssociatedObject关联对象原理实现
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KVO的底层实现？如何取消系统默认的KVO并手动触发（给KVO的触发设定条件：改变的值符合某个条件时再触发KVO）？

KVO是经过isa-swizzling技术实现的(这句话是整个KVO实现的重点)。
在运行时根据原类建立一个中间类，这个中间类是原类的子类，
并动态修改当前对象的isa指向中间类。而且将class方法重写，返回原类的
Class。

1.在运行的时候建立被监类的子类

2.在子类中重写父类属性的set方法（故kvo之监听属性）

3注册这个子类

4.修改当前被监听的isa指针指向子类

5.实现set函数

在分析KVO的内部实现以前，先来分析一下KVO的存储结构，主要用到了如下几个类：
GSKVOInfo
GSKVOPathInfo
GSKVOObservation
@interface  GSKVOInfo : NSObject
{
  NSObject          *instance;  // Not retained.   observer保存观察者 注意这里也是 Not retained   释放以后，在调用会崩溃，须要在对象销毁前，移除全部观察者
  GSLazyRecursiveLock           *iLock;
  NSMapTable            *paths;   paths 用于保存keyPath 到 GSKVOPathInfo 的映射：
}
@interface  GSKVOPathInfo : NSObject
{
@public
  unsigned              recursion;
  unsigned              allOptions;            保存了观察者的options集合
  NSMutableArray        *observations;  保存了全部的观察者（GSKVOObservation 类型）
  NSMutableDictionary   *change;    保存了KVO触发要传递的内容
}

@interface  GSKVOObservation : NSObject
{
@public
  NSObject      *observer;      // Not retained (zeroing weak pointer)
  void          *context; 都是添加观察者时传入的参数
  int           options;  都是添加观察者时传入的参数
}
@end

KVO内部屡次用到了KVC
1️⃣ 重写 setValue:forKey
2️⃣ 使用valueForKey --- valueForKeyPath获取属性的值，尤为是在使用点语法的时候，只有valueForKeyPath能够得到深层次的属性值。
因此KVO是基于KVC而实现的。

详细连接：https://www.jianshu.com/p/d6e4ba25acd2

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Autoreleasepool所使用的数据结构是什么？AutoreleasePoolPage结构体了解么？

Autorelease pool的实现原理

Autorelease pool是有objc_autoreleasePoolpush和objc_autoreleasePoolpop实现

objc_autoreleasePoolpush和objc_autoreleasePoolpop是由AutoreleasePoolPage 实现的

class AutoreleasePoolPage {   //大小4096 字节字节 双向列列表实现的
magic_t const magic; 用于对当前 AutoreleasePoolPage 完整性的校验
id *next; 指向了下一个为空的内存地址
pthread_t const thread; /当前所在的线程
AutoreleasePoolPage * const parent; 头节点
 AutoreleasePoolPage *child;    尾节点 。 
uint32_t const depth;   深度
uint32_t hiwat; 
POOL_SENTINEL（哨兵对象）
id next  next 指向了下一个为空的内存地址，若是 next 指向的地址加入一个 object
};

在每一个自动释放池初始化调用 objc_autoreleasePoolPush 的时候，都会把一个 POOL_SENTINEL push 到自动释放池的栈顶，而且返回这个 POOL_SENTINEL 哨兵对象。
而当方法 objc_autoreleasePoolPop 调用时，就会向自动释放池中的对象发送 release 消息，直到第一个 POOL_SENTINEL：

注意：在这里会进入一个比较关键的方法 autoreleaseFast，并传入哨兵对象 POOL_SENTINEL：
void *objc_autoreleasePoolPush(void) {
    return AutoreleasePoolPage::push();
}
static inline void *push() {
    return autoreleaseFast(POOL_SENTINEL);
}
static inline id *autoreleaseFast(id obj) { 
AutoreleasePoolPage *page = hotPage(); hotPage 能够理解为当前正在使用的 AutoreleasePoolPage。
if (page && !page->full()) { return page->add(obj); }   有 hotPage 而且当前 page 不满，有 hotPage 而且当前 page 不满   调用 page->add(obj) 方法将对象添加至 AutoreleasePoolPage 的栈中 
else if (page) { 
return autoreleaseFullPage(obj, page);  有 hotPage 而且当前 page 已满，调用 autoreleaseFullPage 初始化一个新的页，调用 page->add(obj) 方法将对象添加至 AutoreleasePoolPage 的栈中
} else { 
return autoreleaseNoPage(obj); } 无 hotPage 调用 autoreleaseNoPage 建立一个 hotPage
 }
id *add(id obj) {
    id *ret = next;
    *next = obj;
    next++;
    return ret;
}
这个方法其实就是一个压栈的操做，将对象加入 AutoreleasePoolPage 而后移动栈顶的指针
它会从传入的 page 开始遍历整个双向链表，直到：
查找到一个未满的 AutoreleasePoolPage
使用构造器传入 parent 建立一个新的 AutoreleasePoolPage
在查找到一个可使用的 AutoreleasePoolPage 以后，会将该页面标记成 hotPage，而后调动上面分析过的 page->add 方法添加对象。

既然当前内存中不存在 AutoreleasePoolPage，就要从头开始构建这个自动释放池的双向链表，也就是说，新的 AutoreleasePoolPage 是没有 parent 指针的。
初始化以后，将当前页标记为 hotPage，而后会先向这个 page 中添加一个 POOL_SENTINEL 对象，来确保在 pop 调用的时候，不会出现异常。
最后，将 obj 添加到自动释放池中。

4.3 objc_autoreleasePoolPop 方法
static inline void pop(void *token) { 
AutoreleasePoolPage *page = pageForPointer(token); //使用 pageForPointer 获取当前 token 所在的 AutoreleasePoolPage

static AutoreleasePoolPage *pageForPointer(const void *p) { 
return pageForPointer((uintptr_t)p);
 } 
static AutoreleasePoolPage *pageForPointer(uintptr_t p) {
 AutoreleasePoolPage *result; 
uintptr_t offset = p % SIZE; 
assert(offset >= sizeof(AutoreleasePoolPage)); 
result = (AutoreleasePoolPage *)(p - offset); result->fastcheck(); 
return result;
 }
pageForPointer 方法主要是经过内存地址的操做，获取当前指针所在页的首地址 将指针与页面的大小，也就是 4096 取模，获得当前指针的偏移量，由于全部的 AutoreleasePoolPage 在内存中都是对齐的 而最后调用的方法 fastCheck() 用来检查当前的 result 是否是一个 AutoreleasePoolPage。
id *stop = (id *)token; 
page->releaseUntil(stop);  // 调用 releaseUntil 方法释放栈中的对象，直到 stop  //它的实现仍是很容易的，用一个 while 循环持续释放 AutoreleasePoolPage 中的内容，直到 next 指向了 stop。
if (page->child) { 
if (page->lessThanHalfFull()) { 
  page->child->kill();  //调用 child 的 kill 方法
} else if (page->child->child)
 { 
 page->child->child->kill(); 
} } }

整个自动释放池 autoreleasepool 的实现以及 autorelease 方法都已经分析完了，咱们再来回顾一下文章中的一些内容：
自动释放池是由 AutoreleasePoolPage 以双向链表的方式实现的。
当对象调用 autorelease 方法时，会将对象加入 AutoreleasePoolPage 的栈中。
调用 AutoreleasePoolPage::pop 方法会向栈中的对象发送 release 消息。

做者：卡布达巨人
连接：https://juejin.cn/post/1
来源：掘金
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讲一下对象，类对象，元类，跟元类结构体的组成以及他们是如何相关联的？为何对象方法没有保存的对象结构体里，而是保存在类对象的结构体里？

www.cnblogs.com/wsnb/p/6163…

class_ro_t 和 class_rw_t 的区别？

class_rw_t 和 class_ro_t
ObjC 类中的属性、方法还有遵循的协议等信息都保存在 class_rw_t 中：
struct class_rw_t {
    uint32_t flags;
    uint32_t version;
    const class_ro_t *ro;
    method_array_t methods;
    property_array_t properties;
    protocol_array_t protocols;
    Class firstSubclass;
    Class nextSiblingClass;
};
其中还有一个指向常量的指针 class_ro_t，其中存储了当前类在编译期就已经肯定的属性、方法以及遵循的协议。
struct class_ro_t {
    uint32_t flags;
    uint32_t instanceStart;
    uint32_t instanceSize;
    uint32_t reserved;
    const uint8_t * ivarLayout;
    const char * name;
    method_list_t * baseMethodList;
    protocol_list_t * baseProtocols;
    const ivar_list_t * ivars;
    const uint8_t * weakIvarLayout;
    property_list_t *baseProperties;
};
在编译期间类的结构中的 class_data_bits_t *data 指向的是一个 class_ro_t * 指针：

isa 是指向元类的指针，不了解元类的能够看：Classes and Metaclasses
super_class 指向当前类的父类
cache 用于缓存指针和 vtable，加速方法的调用
bits 就是存储类的方法、属性、遵循的协议等信息的地方

而后在加载 ObjC 运行时的过程当中在 realizeClass 方法中：
从 class_data_bits_t 调用 data 方法，将结果从 class_rw_t 强制转换为 class_ro_t 指针
初始化一个 class_rw_t 结构体
设置结构体 ro 的值以及 flag
最后设置正确的 data。

可是，在这段代码运行以后 class_rw_t 中的方法，属性以及协议列表均为空。这时须要 realizeClass 调用 methodizeClass 方法来将类本身实现的方法（包括分类）、属性和遵循的协议加载到 methods、 properties 和 protocols 列表中。


详情：https://blog.csdn.net/fishmai/article/details/71157861

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iOS 中内省的几个方法？class方法和objc_getClass方法有什么区别?

Class objc_getClass(const chat *aClassName)
1:Class objc_getClass(const chat *aClassName)
1> 传入字符串类名
2> 返回对应的类对象

Class object_getClass(id obj)
2. Class object_getClass(id obj)
1> 传入的obj多是instance对象，class对象、meta-class对象
2> 返回值
a:若是是instance对象，返回class对象
b:若是是class对象，返回meta-class对象
c:若是是meta-class对象，返回NSObject（基类）的meta-class对象

- (class)class、+(class)class
3：- (class)class、+(class)class
1>返回的就是类对象

结论：当obj为实例变量时，object_getClass(obj)与[obj class]输出结果一直，均得到isa指针，即指向类对象的指针。
总结：经上面初步的探索得知，object_getClass(obj)返回的是obj中的isa指针；而[obj class]则分两种状况：一是当obj为实例对象时，[obj class]中class是实例方法：- (Class)class，返回的obj对象中的isa指针；二是当obj为类对象（包括元类和根类以及根元类）时，调用的是类方法：+ (Class)class，返回的结果为其自己。

做者：洲洲哥
连接：https://www.jianshu.com/p/5cfd52d222f0
来源：简书
简书著做权归做者全部，任何形式的转载都请联系做者得到受权并注明出处。
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在运行时建立类的方法objc_allocateClassPair的方法名尾部为何是pair（成对的意思）

动态建立类
动态建立类涉及到如下几个函数：
12345678 // 建立一个新类和元类Class objc_allocateClassPair ( Class superclass, const char *name, size_t extraBytes );// 销毁一个类及其相关联的类void objc_disposeClassPair ( Class cls );// 在应用中注册由objc_allocateClassPair建立的类void objc_registerClassPair ( Class cls );
objc_allocateClassPair函数：若是咱们要建立一个根类，则superclass指定为Nil。extraBytes一般指定为0，该参数是分配给类和元类对象尾部的索引ivars的字节数。
为了建立一个新类，咱们须要调用objc_allocateClassPair。而后使用诸如class_addMethod，class_addIvar等函数来为新建立的类添加方法、实例变量和属性等。完成这些后，咱们须要调用objc_registerClassPair函数来注册类，以后这个新类就能够在程序中使用了。
实例方法和实例变量应该添加到类自身上，而类方法应该添加到类的元类上。
objc_disposeClassPair函数用于销毁一个类，不过须要注意的是，若是程序运行中还存在类或其子类的实例，则不能调用针对类调用该方法。

http://www.cocoachina.com/ios/20141031/10105.html
https://blog.csdn.net/hypercode/article/details/53931517
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一个int变量被__block修饰与否的区别？

Block的本质<一>
 http://www.cocoachina.com/ios/20180910/24846.html
 理清 Block 底层结构及其捕获行为  https://juejin.cn/post/6844903686615859213

 iOS底层原理总结 - 探寻block的本质（一） http://www.cocoachina.com/ios/20180628/23965.html
 iOS底层原理总结 - 探寻block的本质（二） http://www.cocoachina.com/ios/20180628/23968.html


 iOS 看懂此文，你的block不再须要WeakSelf弱引用了! http://www.cocoachina.com/ios/20180110/21817.html
 iOS中Block的用法，举例，解析与底层原理（这多是最详细的Block解析 .  http://www.cocoachina.com/ios/20180424/23147.html
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为何在block外部使用__weak修饰的同时须要在内部使用__strong修饰？

关于使用__weak和__strong
    你们都看到别人在block里面使用self或者self的属性的时候要使用__weak修饰self，而后才能block里面使用，在block里面使用的时候又将weakSelf使用__strong修饰进行使用,好比：
__weak __typeof(self) weakSelf  = self;
self.block = ^{
    __strong __typeof(self) strongSelf = weakSelf; 
    [strongSelf doSomeThing];
    [strongSelf doOtherThing];
};
为何使用weakSelf
    经过 clang -rewrite-objc 源代码文件名 将代码转为c++代码(实质是c代码)，能够看到block是一个结构体，它会将全局变量保存为一个属性（是__strong的），而self强引用了block这会形成循环 引用。因此须要使用__weak修饰的weakSelf。
为何在block里面须要使用strongSelf
     是为了保证block执行完毕以前self不会被释放，执行完毕的时候再释放。这时候会发现为何在block外边使用了__weak修饰self，里面使用__strong修饰weakSelf的时候不会发生循环引用？！
    PS：strongSelf只是为了保证在block内部执行的时候不会释放，但存在执行前self就已经被释放的状况，致使strongSelf=nil。注意判空处理。
不会引发循环引用的缘由
    由于block截获self以后self属于block结构体中的一个由__strong修饰的属性会强引用self， 因此须要使用__weak修饰的weakSelf防止循环引用。
    block使用的__strong修饰的weakSelf是为了在block（能够理解为函数）生命周期中self不会提早释放。strongSelf实质是一个局部变量（在block这个“函数”里面的局部变量），当block执行完毕就会释放自动变量strongSelf，不会对self进行一直进行强引用。
总结
    外部使用了weakSelf，里面使用strongSelf却不会形成循环，究其缘由就是由于weakSelf是block截获的属性，而strongSelf是一个局部变量会在“函数”执行完释放。
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RunLoop的做用是什么？它的内部工做机制了解么？（最好结合线程和内存管理来讲）

https://juejin.cn/post/6844903604965523464     iOS底层原理探究-Runloop  
https://juejin.cn/post/6844903606932471822   RunLoop终极解析:输入源，定时源，观察者，线程间通讯，端口通讯，NSPort，NSMessagePort，NSMachPort，NSPortMessage             

https://juejin.cn/post/6844903598350925831   iOS底层原理总结 - RunLoop   
https://juejin.cn/post/1fc3ec8a0bb9f0065bd2889  iOS RunLoop 探究 

http://www.cocoachina.com/ios/20180814/24550.html  老司机出品——源码解析之RunLoop详解
https://juejin.cn/post/6844903588712415239     iOS RunLoop详解  
http://www.cocoachina.com/ios/20180522/23447.html   iOS开发·RunLoop源码与用法彻底解析

http://www.cocoachina.com/ios/20180626/23932.html 深刻理解RunLoop
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哪些场景能够触发离屏渲染？（知道多少说多少）

• shouldRasterize（光栅化）
• masks（遮罩）
• shadows（阴影）
• edge antialiasing（抗锯齿）
• group opacity（不透明）
• 复杂形状设置圆角等
• 渐变

做者：J_Knight_ 连接：juejin.cn/post/684490… 来源：掘金 著做权归做者全部。商业转载请联系做者得到受权，非商业转载请注明出处。