一道高階iOS面試題(runtime方向)

作者：小蠢驢打程式碼
連結：https://www.jianshu.com/p/70a567cbd4ce

面試驅動技術合集（初中級iOS開發），關註倉庫，及時獲取更新 Interview-series

說到iOS，要麼公司規模比較小，<=3人，不需要面試。

其他的，大機率要讓你刀槍棍棒十八般武藝都拿出來耍耍。

而其中，但凡敵軍陣營中有iOSer的，又極大機率會考到 Runtime 的知識點。

以下，是一題 sunnyxx的一道 runtime 考題，給大夥練練手，如果掌握了，Runtime層面的初中級問題應該都不在話下~

題目來襲：

//MNPerson
@interface MNPerson : NSObject

@property (nonatomic, copy)NSString *name;

- (void)print;

@end

@implementation MNPerson

- (void)print{
    NSLog(@"self.name = %@",self.name);
}

@end

---------------------------------------------------

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {

    [super viewDidLoad];

    id cls = [MNPerson class];

    void *obj = &cls;

    [(__bridge id)obj print];

}

問輸出結果是啥，會不會崩潰。

最終結果：

self.name = <ViewController: 0x7fe667608ae0>

what？

• 問題1：print 是實體方法，但是並沒有哪裡呼叫了 [MNPerson alloc]init] ??
• 問題2: 為啥列印了 viewController？

當前記憶體地址結構 – 與正常的[person print]對比

• person變數的指標，執行 MNPerson 實體物件
• 實體物件的本身是個結構體，之前指向他，等價於執行結構體的第一個成員
• 結構體的第一個成員是isa，所以可以理解為，person->isa
• 所以兩個print，其實記憶體結構一致
  • obj -> cls -> [MNPerson Class]
  • person -> isa -> [MNPerson Class]

呼叫print 方法，不需要關心有沒有成員變數_name，所以可以理解為，cls == isa

• 函式呼叫，是透過查詢isa，其實本質，是查詢結構體的前八個位元組;
• 前八個位元組正好是isa，所以這裡可以理解為 cls == isa，這麼理解的話，cls其實等於isa;
• 所以可以找得到 MNPerson 類，就可以找到MNPerson 類內部的方法，從而呼叫 print函式

問題2：為啥裡面列印的是 ViewController

這就需要瞭解到iOS的記憶體分配相關知識

記憶體分配

void test(){
    int a = 4;
    int b = 5;
    int c = 6;

    NSLog(@"a = %p,b = %p,c = %p",&a;,&b;,&c;);
}
---------------------------
a = 0x7ffee87e9fdc,
b = 0x7ffee87e9fd8,
c = 0x7ffee87e9fd4

• 區域性變數是在棧空間
• 上圖可以發現，a先定義，a的地址比b高，得出結論：棧的記憶體分配是從高地址到低地址
• 棧的記憶體是連續的 (這點也很重要！！)

OC方法的本質，其實是函式呼叫, 底層就是呼叫 objc_msgSend() 函式傳送訊息。

- (void)viewDidLoad {

    [super viewDidLoad];

    NSString  *test = @"666";

    id cls = [MNPerson class];

    void *obj = &cls;

    [(__bridge id)obj print];

}

以上述程式碼為例，三個變數 – test、cls、obj，都是區域性變數，所以都在棧空間

棧空間是從高地址到低地址分配，所以test是最高地址，而obj是最低地址

MNPerson底層結構

struct MNPerson_IMPL{
    Class isa;
    NSString *_name;
}

- (void)print{
    NSLog(@"self.name = %@",self->_name);
}

1. 要列印的 _name  成員變數，其實是透過 self -> 去查詢；
2. 這裡的 self，就是函式呼叫者；
3. [(__bridge id)obj print]; 即透過 obj 開始找；
4. 而找 _name ，是透過指標地址查詢，找得MNPerson_IMPL 結構體
5. 因為這裡的 MNPerson_IMPL 裡面就兩個變數，所以這裡查詢 _name，就是透過 isa的地址，跳過8個位元組，找到 _name

而前面又說過，cls = isa，而_name 的地址 = isa往下偏移 8 個位元組，所以上面的圖可以轉成

_name的本質，先找到 isa，然後跳過 isa 的八個位元組，就找到 _name這個變數

所以上圖輸出

self.name = 666

最早沒有 test變數的時候呢

- (void)viewDidLoad {

    [super viewDidLoad];

    id cls = [MNPerson class];

    void *obj = &cls;

    [(__bridge id)obj print];

}

[super viewDidLoad];做了什麼

底層 – objc_msgSendSuper

objc_msgSendSuper({ self, [ViewController class] },@selector(ViewDidLoad)),

等價於：

struct temp = {
    self,
    [ViewController class] 
}

objc_msgSendSuper(temp, @selector(ViewDidLoad))

所以等於有個區域性變數 – 結構體 temp，

結構體的地址 = 他的第一個成員，這裡的第一個成員是self

所以等價於 _name = self = 當前ViewController，所以最後輸出

self.name = <ViewController: 0x7fc6e5f14970>

話外篇 super 的本質

**其實super的本質，不是 objc_msgSendSuper({self,[super class],@selector(xxx)}) **

而是

objc_msgSendSuper2(
{self,
[current class]//當前類
},
@selector(xxx)})

函式內部邏輯，拿到第二個成員 – 當前類，透過superClass指標找到他的父類，從superClass開始搜尋，最終結果是差不多的~

友情演出:小馬哥MJ

題目來源:

• 神經病院入學考試
• runtime訊息機制理解

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