iOS底层--类的加载分析
2023-12-02 14:13:55
在iOS的开发中，类与类结构是Objective-C语言的重要组成部分。要想熟练地掌握这门语言，就必须对类的加载过程有所了解。在这篇文章中，我们深入分析了dyld在初始化主程序时是如何加载类结构以及处理类数据。
本文作为系列教程的第二部分，承接上篇dyld是如何加载app。它首先说明了在准备初始化主程序时，libObjc会来_objc_init()到对项目中所有的类结构进行初始化。随后，文章详细讲解了初始化类结构_class_t的各个成员变量，包括isa、superclass、name、cache以及实例变量表，并给出相应的代码示例。
接下来，文章分析了如何在运行时处理类数据，包括添加、查找和修改属性、方法等操作。文章使用NSLog对执行过程进行了记录，以便读者能够清晰地看到各个步骤的变化。最后，文章给出了结论，总结了类加载和类数据处理的主要流程。
总的来说，这篇文章深入探讨了iOS底层类的加载分析，对Objective-C语言的理解提供了有益的帮助。它既有理论分析，又有实践示例，对于初学者和有经验的开发者来说都是值得一读的。
在iOS底层，类的加载是一个复杂的过程。它涉及到dyld、libObjc等多个组件的协作，也与运行时环境息息相关。为了便于理解，我们将整个过程分解为以下几个步骤：
- dyld加载应用程序。
- libObjc调用_objc_init()进行初始化。
- 对项目中所有的类结构进行初始化。
- 处理类数据，包括添加、查找和修改属性、方法等操作。
其中，步骤3和步骤4是本文的重点内容。
类结构的初始化
在iOS中，类结构是通过_class_t类型来的。它包含了有关类的大量信息，例如类的名称、父类、实例变量表、方法列表等。
当dyld加载应用程序时，它会将所有类的类结构加载到内存中。这些类结构最初处于未初始化状态。随后，libObjc会调用_objc_init()函数来对它们进行初始化。
_objc_init()函数主要做了两件事：
- 为每个类结构分配内存。
- 初始化类结构的各个成员变量。
类结构的成员变量包括：
- isa：指向该类结构自身的指针。
- superclass：指向该类的父类的类结构的指针。
- name：类的名称。
- cache：一个指向缓存的指针。
- 实例变量表：一个结构体数组，包含该类的所有实例变量的信息。
在初始化类结构时，_objc_init()函数会为每个成员变量赋值。例如，它会将类的名称复制到name成员变量中。它还会为实例变量表分配内存，并将实例变量的信息复制到其中。
类数据的处理
在类结构被初始化之后，就可以对类数据进行处理了。类数据包括属性、方法、协议等。
在运行时，可以使用Objective-C的runtime库来对类数据进行操作。runtime库提供了丰富的API，可以方便地添加、查找和修改属性、方法等。
例如，要添加一个属性，可以使用objc_property_add()函数。要查找一个方法，可以使用class_getInstanceMethod()函数。要修改一个方法的实现，可以使用method_setImplementation()函数。
结论
类的加载和类数据处理是iOS底层的重要组成部分。通过本文的分析，我们了解了dyld是如何加载类结构以及libObjc是如何对类数据进行处理的。这些知识对于理解Objective-C语言和iOS开发至关重要。
