刨根问底Objective－C Runtime（1）－ Self & Super

刨根问底Objective－C Runtime（1）－ Self & Super

前言

关于Objective-C Runtime一篇好的文档 : Understanding the Objective-C Runtime

译文地址为: http://blog.cocoabit.com/blog/2014/10/06/yi-li-jieobjective-cruntime/

Objective-C Runtime源码是开源的，下载地址为: http://opensource.apple.com/tarballs/objc4/

习题内容

@唐巧_boy在微博上分享了他们技术讨论会关于objc runtime的讨论习题内容，习题来自 sunnyxx, 他的博客地址为http://blog.sunnyxx.com。

以下是习题内容(图片转自@唐巧_boy微博):



自己做完这些题之后，也顺便复习了一些Objective－C Runtime的知识，现在整理一下，分享给大家。

该笔记分为四篇：

刨根问底Objective－C Runtime（1）－ Self & Super
刨根问底Objective－C Runtime（2）－ Object & Class & Meta Class
刨根问底Objective－C Runtime（3）－ 消息和Category
刨根问底Objective－C Runtime（4）- 成员变量与属性

刨根问底

下面的代码输出什么？

[code]@implementation Son : Father
- (id)init
{
    self = [super init];
    if (self)
    {
        NSLog(@"%@", NSStringFromClass([self class]));
        NSLog(@"%@", NSStringFromClass([super class]));
    }
    return self;
}
@end

答案：都输出 Son

[code]2014-11-05 11:06:18.060 Test[8566:568584] NSStringFromClass([self class]) = Son
2014-11-05 11:06:18.061 Test[8566:568584] NSStringFromClass([super class]) = Son

解惑：这个题目主要是考察关于objc中对 self 和 super 的理解。

self 是类的隐藏参数，指向当前调用方法的这个类的实例。而 super 是一个 Magic Keyword， 它本质是一个编译器标示符，和 self 是指向的同一个消息接受者。上面的例子不管调用[self class]还是[super class]，接受消息的对象都是当前 Son ＊xxx 这个对象。而不同的是，super是告诉编译器，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。

真的是这样吗？继续看：

使用clang重写命令:

[code]$ clang -rewrite-objc test.m

发现上述代码被转化为:

[code]    NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_gm_0jk35cwn1d3326x0061qym280000gn_T_main_a5cecc_mi_0, NSStringFromClass(((Class (*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)self, sel_registerName("class"))));

    NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_gm_0jk35cwn1d3326x0061qym280000gn_T_main_a5cecc_mi_1, NSStringFromClass(((Class (*)(__rw_objc_super *, SEL))(void *)objc_msgSendSuper)((__rw_objc_super){ (id)self, (id)class_getSuperclass(objc_getClass("Son")) }, sel_registerName("class"))));

从上面的代码中，我们可以发现在调用

[self
 class]

时，会转化成

objc_msgSend

函数。看下函数定义：

[code]id objc_msgSend(id self, SEL op, ...)

我们把

self

做为第一个参数传递进去。

而在调用

[super
 class]

时，会转化成

objc_msgSendSuper

函数。看下函数定义:

[code]id objc_msgSendSuper(struct objc_super *super, SEL op, ...)

第一个参数是

objc_super

这样一个结构体，其定义如下:

[code]struct objc_super {
   __unsafe_unretained id receiver;
   __unsafe_unretained Class super_class;
};

结构体有两个成员，第一个成员是 receiver, 类似于上面的 objc_msgSend函数第一个参数self 。第二个成员是记录当前类的父类是什么。

所以，当调用

［self
 class]

时，实际先调用的是

objc_msgSend

函数，第一个参数是

Son

当前的这个实例，然后在

Son

这个类里面去找

-
 (Class)class

这个方法，没有，去父类

Father

里找，也没有，最后在

NSObject

类中发现这个方法。而

-
 (Class)class

的实现就是返回self的类别，故上述输出结果为 Son。

objc Runtime开源代码对

-
 (Class)class

方法的实现:

[code]- (Class)class {
    return object_getClass(self);
}

而当调用

[super
 class]

时，会转换成

objc_msgSendSuper

函数。第一步先构造 objc_super 结构体，结构体第一个成员就是 self 。第二个成员是 (id)class_getSuperclass(objc_getClass(“Son”)) ,
实际该函数输出结果为 Father。第二步是去 Father这个类里去找

-
 (Class)class

，没有，然后去

NSObject

类去找，找到了。最后内部是使用

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

去调用，此时已经和

[self
 class]

调用相同了，故上述输出结果仍然返回 Son。

下一篇博客的主要分享的内容是关于Objective－C
 Runtime中的Object & Class & Meta Class学习笔记。

本文是关于Objective C Runtime的学习笔记。有不对的地方，欢迎大家指正。
感谢@唐巧_boy和@sunnyxx分享题目。
本文由@Chun发表于Chun
Tips .
版权声明：自由转载-非商用-非衍生-保持署名 | Creative Commons BY-NC-ND 3.0

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Posted by Chun Ye Nov 5th, 2014 5:11
am objective-c runtime
刨根问底Objective－C
Runtime（2）－ Object & Class & Meta Class »

Comments

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15条评论
2条新浪微博





流水花落去
学习了，写得真好！
2014年11月7日回复顶转发



Mario
又找到了一个好博客了
2014年11月7日回复顶转发





汪士奇
讲的很清晰。
2014年11月12日回复顶转发





淘子回
感谢分享。三个问题（1）在继承链上查找Selector的时候，无论什么时候*self*都是指向当前实例对象的吗？（2）你之前说“super是告诉编译器，调用 class 这个方法时，要去父类的方法，而不是本类里的”，那为什么后面出来的结果完全不同？（3）objc_msgSend(objc_super->receiver, @selector(class))，这个调用是发生在哪里的，？有没有源代码的链接可以供参考？
2014年11月16日回复顶转发





淘子回
另外，“第二步是去 Father这个类里去找- (Class)class”，每个类不是都有class成员方法的吗？为什么会找不到。谢谢。
2014年11月16日回复顶转发





Chun Ye
回复 淘子回: Hi~

~

问题1: self是指向当前类的实例对象

问题2: 哪边结果不同？ Son的实例调用 [super class]时， 在Father中找class方法 没找到，然后会在NSObject中去找，NSObject实现了该方法，但是class方法的实现是 return object_getClass(self)

问题3: 这个是对clang rewrite代码后的翻译
2014年11月16日回复顶转发





Chun Ye
回复 淘子回: Father类中并没有 - (Class)class 方法， 这个方法是在NSObject中实现的，可以读下接下来的几篇关于runtime的博客，有更加详细的分析。http://chun.tips/blog/2014/11/06/bao-gen-wen-di-objective%5Bnil%5Dc-runtime(3)%5Bnil%5D-xiao-xi-he-category/
2014年11月16日回复顶转发





淘子回
理解了。你的“找”的意思是“找当前类自身定义的方法”，我理解错了。顺便补充一下，我还查到，[self superclass]可以获得父类的Class对象。感谢你的分享，很精彩。:D
2014年11月16日回复顶转发





Chun Ye
回复 淘子回: 是的，

这个是superclass方法的实现 - (Class)superclass
{

return [self class]->superclass;

}
2014年11月16日回复顶转发





Pavel1986
objc_msgSend(objc_super->receiver, @selector(class))去调用，此时已经和[self class]调用相同了

这句话可能有点歧义，比如我在son中实现了class，

- (Class)class

{

return nil;

}

调用NSLog之后，会输出 null和son。如果二者已经调用相同了，则应该都输出null才对。所以我谨慎怀疑objc_msgSend(objc_super->receiver, @selector(class))这句话，应该还有个标识，告知运行的时候直接去父类找。不知道博主怎么看。
2014年12月4日回复顶转发





Chun Ye
回复 Pavel1986: Hi, 你好~ 文中所说的相同，是指在那样的case下，Som并没有重写 -(Class)class方法的实现。而在你这个case中，son重写了case的实现，返回nil。所以当调用 [self class]时，会返回null， 而当调用 [super class]时，先构造super的结构体，super结构体有一个成员是self。构造完结构体之后，会直接在
super对应的类中寻找class方法的实现，这个时候并没有受到你再Son中重写方法的影响。而是正常调用：

- (Class)class {

return object_getClass(self);

}

而 self 是 Son的实例， 所以返回 Son。

附 object_getClass 方法的实现如下:

Class object_getClass(id obj)

{

if (obj) return obj->getIsa();

else return Nil;

}
2014年12月5日回复顶转发





shuiyouren
对oc运行时的理解的确帮助很大！
2014年12月18日回复顶转发





帅到治国
谢谢
1月19日回复顶转发



Ryan
最后内部是使用 objc_msgSend(objc_super->receiver, @selector(class))去调用，此时已经和[self class]调用相同了，故上述输出结果仍然返回 Son。

这句话中为什么一定是调用objc_super-receiver 而不是调用 objc_super->super_class
4月24日回复顶转发



Ryan
刚刚又研究了一下 class_getSuperclass 是去获得father 类，但是调用class 方法是是调用的 object_getClass(self) 这个self 反推 objc_super->receriver

不知道是这个意思吗？
4月24日回复顶转发

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