iOS-底层探索16：面试题&内存平移
目录
- 1. 设置关联对象后是否需要主动移除？
- 2. 类的方法和分类的方法重名会如何调用？
- 3. Runtime是什么？
- 4. 方法的本质，sel是什么? IMP是什么?两者之间的关系又是什么?
- 5. 能否向编译后的得到的类中增加实例变量？能否向运行时创建的类中添加实例变量？
- 6. [sel class]和[super class]的区别及原理分析
- 7. Runtime是如何实现weak的，为什么可以自动置nil
- 8. 内存平移问题
1. 设置关联对象后是否需要主动移除？
不需要。
查看对象的析构方法：
- (void)dealloc {
_objc_rootDealloc(self);
}
void
_objc_rootDealloc(id obj)
{
ASSERT(obj);
obj->rootDealloc();
}
后续方法调用情况如下：
rootDealloc()-->object_dispose-->objc_destructInstance-->_object_remove_assocations
在_object_remove_assocations方法中会将所有关联的对象移除
23题：使用runtime Associate方法关联的对象，需要在主对象dealloc的时候释放么？
https://github.com/ChenYilong/iOSInterviewQuestions/blob/master/01《招聘一个靠谱的iOS》面试题参考答案/《招聘一个靠谱的iOS》面试题参考答案（上）.md
2. 类的方法和分类的方法重名会如何调用？
两种情况：
- 普通方法（含
+initialize）：分类的方法是在类realize之后attach到类的方法列表前面，所以会调用分类的方法。（注意：不是分类方法覆盖主类方法） -
+load方法重名：先调用主类+load方法，再依次调用分类+load方法
load_images方法中主类+load方法、分类+load方法加载及调用情况如下：
-
补充1：有父类、父类分类、子类、子类分类的情况：
父类+load-->子类+load-->父类分类+load-->子类分类+load -
补充2：
+initialize方法也是系统主动调用，发生在第一次消息发生时
3. Runtime是什么？
-
Runtime是由C、C++、汇编实现的一套API，为OC语言加入了面向对象，运行时的功能 -
运行时(Runtime)是指将数据类型的确定由编译时推迟到了运行时
例子🌰：Extension-Category的区别 - 平时写的
OC代码，在程序运行过程中，其实最终都会转换成Runtime的C语言代码，Runtime是Objective-C的幕后工作者
4. 方法的本质，sel是什么? IMP是什么?两者之间的关系又是什么?
方法的本质:发送消息,消息会有以下几个流程
- 快速查找(
objc_ _msgSend) ~cache_ _t缓存消息 - 慢速查找 ~ 递归自己|父类 ~
lookUplmpOrForward - 查找不到消息:动态方法解析~
resolveInstanceMethod - 消息快速转发~
forwardingTargetForSelector - 消息慢速转发~
methodSignatureForSelector & forwardInvocation
-
sel是方法编号：在read_ _images期间就编译进入了内存 -
imp就是我们函数实现指针，找imp就是找函数的过程 -
sel就相当于书本的目录tittle -
imp就是书本的页码
查找具体的函数就是想看这本书里面具体篇章的内容
- 我们首先知道想看什么：
tittle (sel) - 根据目录对应的页码
(imp) - 翻到具体的内容
(函数实现)
5. 能否向编译后的得到的类中增加实例变量？能否向运行时创建的类中添加实例变量？
- 不能向编译后得到的类中增加实例变量
- 运行时创建的类只要没注册到内存还是可以添加实例变量的
原因：我们编译好的实例变量存储的位置在ro，一旦编译完成内存结构就完全确定，无法修改。
可以添加属性+方法
6. [sel class]和[super class]的区别及原理分析
@implementation Son : Father
- (instancetype)init {
self = [super init];
if (self) {
NSLog(@"%@", NSStringFromClass([self class]));
NSLog(@"%@", NSStringFromClass([super class]));
}
return self;
}
@end
答案：均输出Son
这个题目主要是考察关于objective-C 中对self 和super 的理解。
我们都知道: self 是方法的隐藏参数，指向当前调用方法的这个类的实例。其实super 是一个 Magic Keyword , 它本质是一个编译器标示符，他们两个的不同点在于: super 会告诉编译器，调用class这个方法时， 要去父类的方法，而不是本类里的。当使用self调用方法时，会从当前类的方法列表中开始找，如果没有，就从父类中再找;而当使用super时，则从父类的方法列表中开始找，然后调用父类的这个方法。 ------------- (看不懂，移步原文有详细介绍)
-
[sel class]本质是objc_msgSend -
[super class]本质是objc_msgSendSuper，运行时汇编调用的方法是objc_msgSendSuper2
7. Runtime是如何实现weak的，为什么可以自动置nil
Runtime对注册的类，会进行内存布局，从一个粗粒度的概念上来讲，这时候weak 对象会放入一个 hash 表中，这是一个全局表，表中是用 weak 指向的对象内存地址作为key，用所有指向该对象的 weak 指针表(数量少为数组，数量多为表)作为value。当此对象的引用计数为 0 的时候会 dealloc，假如该对象内存地址是 address，那么就会以 address为key，在这个weak 表中搜索，找到所有以 address 为键的weak对象，从而设置为nil。参考
当我们的对象释放的时候- dealloc:
-
C++函数释放:object_ cxxDestruct - 移除关联属性:
_ object_ remove_ assocations - 将弱引用自动设置nil :
weak_ clear_ no_ lock(&table.weak_ table, (id)this); - 引用计数处理:
table.refcnts.erase(this); - 销毁对象:
free(obj);
8. 内存平移问题
代码如下：
LGPerson.h
@interface LGPerson : NSObject
- (void)saySomething;
@end
LGPerson.m
@implementation LGPerson
- (void)saySomething {
NSLog(@"%s",__func__);
}
@end
ViewController.m
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
Class cls = [LGPerson class];
void *kc = &cls;
[(__bridge id)kc saySomething];
}
问：saySomething方法能否正常调用
答案：能
我们知道正常情况下的下的对象方法调用：
LGPerson *person = [LGPerson alloc];
[person saySomething];
而kc指针指向LGPerson类的地址和对象person的isa指向LGPerson类的地址一样，所以[(__bridge id)kc saySomething];这里也能调用对象方法。
现在修改代码：
LGPerson.h
@interface LGPerson : NSObject
@property (nonatomic, copy) NSString *kc_name;
@property (nonatomic, copy) NSString *kc_hobby;
- (void)saySomething;
@end
LGPerson.m
@implementation LGPerson
- (void)saySomething {
NSLog(@"%s - %@",__func__,self.kc_name);
}
@end
ViewController.m
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
Class cls = [LGPerson class];
void *kc = &cls;
LGPerson *person = [LGPerson alloc];
[(__bridge id)kc saySomething];
[person saySomething];
}
问：ViewController.m的打印情况
答案：能，输出：-[LGPerson saySomething] -
这里主要考察self.kc_name的值，我们知道person对象的内存情况如下：
查找kc_name需要从person地址向下内存平移8个字节，并获取8个字节大小的值（person在堆中，地址由低到高）。
kc是内存中一个8字节的指针指向cls，就相当于person指针指向LGPerson的一个实例。self.kc_name是内存向高地址平移8个字节，那么cls地址+0x8存储的就是将要打印的内容。
分析cls和kc在内存中情况：
-
kc是当前方法中的变量，存储在当前方法的栈中。当前方法中所有的变量，方法参数都会压入这个栈中。（栈是一个先进后出的队列，内存从高地址到低地址分配，所以先压入栈的地址高） - 方法的参数会从前往后依次压入栈中
- 每个方法都带有两个隐藏参数：
id * self, SEL _cmd
viewDidLoad转为C++实现(参考：iOS 对象的本质)
static void _I_ViewController_viewDidLoad(ViewController * self, SEL _cmd) {
((void (*)(__rw_objc_super *, SEL))(void *)objc_msgSendSuper)((__rw_objc_super){(id)self, (id)class_getSuperclass(objc_getClass("ViewController"))}, sel_registerName("viewDidLoad"));
Class cls = ((Class (*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)objc_getClass("LGPerson"), sel_registerName("class"));
void *kc = &cls;
LGPerson *person = ((LGPerson *(*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)objc_getClass("LGPerson"), sel_registerName("alloc"));
((void (*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)(__bridgeid)kc, sel_registerName("saySomething"));
((void (*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)person, sel_registerName("saySomething"));
}
因此入栈的变量如下：
self-->_cmd--> cls--> kc--> person
但是[super viewDidLoad];调用时会创建一个结构体传入参数，因此这个结构体也会被压入到当前栈中：（经测试结构体中从后往前压栈）
self-->_cmd-->(id)class_getSuperclass(objc_getClass("ViewController"))-->self--> cls--> kc--> person
注意：其他方法的入参是不会压入到当前栈中，上面结构体会作为一个id参数压入到
objc_msgSendSuper方法的栈中
面试题6中说过objc_msgSendSuper，运行时汇编调用的方法是objc_msgSendSuper2，这个从这个方法的实现可看到是从当前类开始搜索，所以(id)class_getSuperclass(objc_getClass("ViewController"))返回当前类ViewController
所以打印情况如下：
kc的地址是0x7ffeed61d0d0其指向cls：0x7ffeed61d0d8，cls内存加8个字节就是0x7ffeed61d0e0 :
注意：
void *kc = &cls;虽然好像获取了一个LGPerson的实例，但是系统并未开辟一个LGPerson的实例的内存，所以kc指向的其实不是一个实例。
再次现在修改代码：
LGPerson.h
@interface LGPerson : NSObject
@property (nonatomic, assign) int kc_name;//修改的代码
@property (nonatomic, copy) NSString *kc_hobby;
- (void)saySomething;
@end
LGPerson.m
@implementation LGPerson
- (void)saySomething {
NSLog(@"%s - %d",__func__,self.kc_name);
}
@end
问：ViewController.m的打印情况
答：不确定的数字
现在查找kc_name需要从person地址向下内存平移8个字节，并获取4个字节大小的值，这在viewDidLoad方法栈中只能获取参数self的前4位，并将这个4位的地址指向转为一个int值。
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