iOS底层实现之对象本质的探寻
2024-02-07 07:22:08
客观对象是我们生活中不可分割的一部分，它们以各种形式存在。事实上，在计算机科学中，对象也是一种基本概念。在面向对象编程（OOP）语言中，对象是程序的基本组成部分，它封装了数据和行为，并通过消息传递与其他对象交互。
Objective-C作为一种面向对象的编程语言，对象是其核心概念。在Objective-C中，对象是内存中的一块空间，它存储着对象的实例变量和指向类对象（class object）的指针。类对象包含指向方法实现的指针，这些方法实现定义了对象的行为。
当我们创建一个对象时，Objective-C编译器会为它分配内存空间，并将指向类对象的指针存储在对象的内存空间中。这个指针被称为ISA指针（Instance-Specific Allocation）。ISA指针是对象的重要组成部分，它指向类对象，类对象存储着指向方法实现的指针，这些方法实现定义了对象的行为。
当我们向一个对象发送消息时，Objective-C运行时会根据对象的ISA指针找到相应的类对象，并根据类对象找到相应的方法实现。然后，Objective-C运行时会将消息和对象作为参数传递给方法实现，方法实现会执行相应的代码。
Objective-C的对象模型非常强大，它允许我们创建具有复杂行为的对象。这些对象可以相互通信，并可以动态地改变自己的行为。Objective-C的对象模型是面向对象编程的基础，它是理解Objective-C语言的关键。
对象内存布局
Objective-C对象在内存中的布局可以分为三个部分：
- 实例变量区：存储对象的数据成员。
- ISA指针：指向类对象（class object）的指针。
- 方法实现表：指向对象方法实现的指针数组。
对象内存布局如图所示：
┌───────────────────────────────────────┐
│ 实例变量区 │ ISA指针 │ 方法实现表 │
└───────────────────────────────────────┘
实例变量区存储对象的数据成员。ISA指针指向类对象，类对象存储着指向方法实现的指针。方法实现表指向对象方法实现的指针数组。
ISA指针
ISA指针是Objective-C对象的重要组成部分。它指向类对象，类对象存储着指向方法实现的指针。当我们向一个对象发送消息时，Objective-C运行时会根据对象的ISA指针找到相应的类对象，并根据类对象找到相应的方法实现。
ISA指针的类型是Class，Class是一个指向类对象的指针类型。类对象是一个特殊的对象，它包含指向方法实现的指针。方法实现是代码块，它们定义了对象的行为。
我们可以使用class运算符获取对象的ISA指针。class运算符返回一个指向对象类对象的指针。例如，我们可以使用以下代码获取一个对象的ISA指针：
Class isa = [object class];
对象消息发送机制
当我们向一个对象发送消息时，Objective-C运行时会根据对象的ISA指针找到相应的类对象，并根据类对象找到相应的方法实现。然后，Objective-C运行时会将消息和对象作为参数传递给方法实现，方法实现会执行相应的代码。
Objective-C的消息发送机制可以分为以下几个步骤：
- Objective-C运行时根据对象的ISA指针找到相应的类对象。
- Objective-C运行时根据类对象找到相应的方法实现。
- Objective-C运行时将消息和对象作为参数传递给方法实现。
- 方法实现执行相应的代码。
Objective-C的消息发送机制非常高效。它允许我们向对象发送消息，而无需关心对象是如何实现的。Objective-C的消息发送机制是面向对象编程的基础，它是理解Objective-C语言的关键。
运行时方法解析
Objective-C的运行时方法解析机制允许我们在运行时动态地解析方法。这意味着我们可以向一个对象发送一个它没有实现的消息，Objective-C运行时会自动找到一个可以处理该消息的方法。
Objective-C的运行时方法解析机制可以分为以下几个步骤：
- Objective-C运行时根据对象的ISA指针找到相应的类对象。
- Objective-C运行时在类对象中查找与消息相对应的方法实现。
- 如果类对象中没有与消息相对应的方法实现，Objective-C运行时会继续在父类对象中查找。
- 如果在父类对象中也没有找到与消息相对应的方法实现，Objective-C运行时会抛出一个异常。
Objective-C的运行时方法解析机制非常强大。它允许我们在运行时动态地解析方法，而无需关心对象是如何实现的。Objective-C的运行时方法解析机制是面向对象编程的基础，它是理解Objective-C语言的关键。
