Objective-C Runtime 运行时之六：拾遗

前面几篇基本介绍了runtime中的大部分功能，包括对类与对象、成员变量与属性、方法与消息、分类与协议的处理。runtime大部分的功能都是围绕这几点来实现的。

本章的内容并不算重点，主要针对前文中对Objective-C Runtime Reference内容遗漏的地方作些补充。固然这并不能包含全部的内容。runtime还有许多内容，须要读者去研究发现。

super

在Objective-C中，若是咱们须要在类的方法中调用父类的方法时，一般都会用到super，以下所示：

@interface MyViewController: UIViewController

@end

@implementation MyViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];

    // do something
    ...
}

@end

如何使用super咱们都知道。如今的问题是，它是如何工做的呢？

首先咱们须要知道的是super与self不一样。self是类的一个隐藏参数，每一个方法的实现的第一个参数即为self。而super并非隐藏参数，它实际上只是一个”编译器标示符”，它负责告诉编译器，当调用viewDidLoad方法时，去调用父类的方法，而不是本类中的方法。而它实际上与self指向的是相同的消息接收者。为了理解这一点，咱们先来看看super的定义：

struct objc_super { id receiver; Class superClass; };

这个结构体有两个成员：

1. receiver：即消息的实际接收者
2. superClass：指针当前类的父类

当咱们使用super来接收消息时，编译器会生成一个objc_super结构体。就上面的例子而言，这个结构体的receiver就是MyViewController对象，与self相同；superClass指向MyViewController的父类UIViewController。

接下来，发送消息时，不是调用objc_msgSend函数，而是调用objc_msgSendSuper函数，其声明以下：

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

该函数第一个参数即为前面生成的objc_super结构体，第二个参数是方法的selector。该函数实际的操做是：从objc_super结构体指向的superClass的方法列表开始查找viewDidLoad的selector，找到后以objc->receiver去调用这个selector，而此时的操做流程就是以下方式了

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

因为objc_super->receiver就是self自己，因此该方法实际与下面这个调用是相同的：

objc_msgSend(self, @selector(viewDidLoad))

为了便于理解，咱们看如下实例：

@interface MyClass : NSObject

@end

@implementation MyClass

- (void)test {
    NSLog(@"self class: %@", self.class);
    NSLog(@"super class: %@", super.class);
}

@end

调用MyClass的test方法后，其输出是：

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

从上例中能够看到，二者的输出都是MyClass。你们能够自行用上面介绍的内容来梳理一下。

库相关操做

库相关的操做主要是用于获取由系统提供的库相关的信息，主要包含如下函数：

// 获取全部加载的Objective-C框架和动态库的名称
const char ** objc_copyImageNames ( unsigned int *outCount );

// 获取指定类所在动态库
const char * class_getImageName ( Class cls );

// 获取指定库或框架中全部类的类名
const char ** objc_copyClassNamesForImage ( const char *image, unsigned int *outCount );

经过这几个函数，咱们能够了解到某个类全部的库，以及某个库中包含哪些类。以下代码所示：

NSLog(@"获取指定类所在动态库");

NSLog(@"UIView's Framework: %s", class_getImageName(NSClassFromString(@"UIView")));

NSLog(@"获取指定库或框架中全部类的类名");
const char ** classes = objc_copyClassNamesForImage(class_getImageName(NSClassFromString(@"UIView")), &outCount);
for (int i = 0; i < outCount; i++) {
    NSLog(@"class name: %s", classes[i]);
}

其输出结果以下：

2014-11-08 12:57:32.689 [747:184013] 获取指定类所在动态库
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] 获取指定库或框架中全部类的类名
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
......

块操做

咱们都知道block给咱们带到极大的方便，苹果也不断提供一些使用block的新的API。同时，苹果在runtime中也提供了一些函数来支持针对block的操做，这些函数包括：

// 建立一个指针函数的指针，该函数调用时会调用特定的block
IMP imp_implementationWithBlock ( id block );

// 返回与IMP(使用imp_implementationWithBlock建立的)相关的block
id imp_getBlock ( IMP anImp );

// 解除block与IMP(使用imp_implementationWithBlock建立的)的关联关系，并释放block的拷贝
BOOL imp_removeBlock ( IMP anImp );

● imp_implementationWithBlock函数：参数block的签名必须是method_return_type ^(id self, method_args …)形式的。该方法能让咱们使用block做为IMP。以下代码所示：

@interface MyRuntimeBlock : NSObject

@end

@implementation MyRuntimeBlock

@end

// 测试代码
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!"];

输出结果是

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

弱引用操做

// 加载弱引用指针引用的对象并返回
id objc_loadWeak ( id *location );

// 存储__weak变量的新值
id objc_storeWeak ( id *location, id obj );

● objc_loadWeak函数：该函数加载一个弱指针引用的对象，并在对其作retain和autoreleasing操做后返回它。这样，对象就能够在调用者使用它时保持足够长的生命周期。该函数典型的用法是在任何有使用__weak变量的表达式中使用。

● objc_storeWeak函数：该函数的典型用法是用于__weak变量作为赋值对象时。

这两个函数的具体实施在此不举例，有兴趣的小伙伴能够参考《Objective-C高级编程：iOS与OS X多线程和内存管理》中对__weak实现的介绍。

宏定义

在runtime中，还定义了一些宏定义供咱们使用，有些值咱们会常常用到，如表示BOOL值的YES/NO；而有些值不经常使用，如OBJC_ROOT_CLASS。在此咱们作一个简单的介绍。

布尔值

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

这两个宏定义定义了表示布尔值的常量，须要注意的是YES的值是1，而不是非0值。

空值

#define nil  __DARWIN_NULL
#define Nil  __DARWIN_NULL

其中nil用于空的实例对象，而Nil用于空类对象。

分发函数原型

#define OBJC_OLD_DISPATCH_PROTOTYPES  1

该宏指明分发函数是否必须转换为合适的函数指针类型。当值为0时，必须进行转换

Objective-C根类

#define OBJC_ROOT_CLASS

若是咱们定义了一个Objective-C根类，则编译器会报错，指明咱们定义的类没有指定一个基类。这种状况下，咱们就可使用这个宏定义来避过这个编译错误。该宏在iOS 7.0后可用。

其实在NSObject的声明中，咱们就能够看到这个宏的身影，以下所示：

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

咱们能够参考这种方式来定义咱们本身的根类。

局部变量存储时长

#define NS_VALID_UNTIL_END_OF_SCOPE

该宏代表存储在某些局部变量中的值在优化时不该该被编译器强制释放。

咱们将局部变量标记为id类型或者是指向ObjC对象类型的指针，以便存储在这些局部变量中的值在优化时不会被编译器强制释放。相反，这些值会在变量再次被赋值以前或者局部变量的做用域结束以前都会被保存。

关联对象行为

enum {
   OBJC_ASSOCIATION_ASSIGN  = 0,
   OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC  = 1,
   OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC  = 3,
   OBJC_ASSOCIATION_RETAIN  = 01401,
   OBJC_ASSOCIATION_COPY  = 01403
};

这几个值在前面已介绍过，在此再也不重复。

总结

至此，本系列对runtime的整理已完结。固然这只是对runtime的一些基础知识的概括，力图起个抛砖引玉的做用。还有许多关于runtime有意思东西还须要读者本身去探索发现。

注：若有不对之处，还请指正，欢迎加QQ好友：1318202110(南峰子)

参考

1. Objective-C Runtime Reference
2. iOS:Objective-C中Self和Super详解
3. Objective-C的动态特性

http://southpeak.github.io/blog/2014/11/09/objective-c-runtime-yun-xing-shi-zhi-liu-:shi-yi/