iOS Runtime专解: objc_class深入剖析
2023-09-26 07:17:40
引言
在iOS开发中，Runtime是一个至关重要的机制，它允许开发者在运行时动态地查询和修改程序的结构和行为。objc_class函数是Runtime中一个重要的工具，它用于获取对象的类信息。在本文中，我们将深入探讨objc_class函数的内部细节，包括class_data_bits_t bits数据结构和FAST_DATA_MASK掩码的使用，帮助开发者更好地理解iOS Runtime的运作原理。
objc_class函数概述
objc_class函数用于获取对象的类信息，其语法格式如下：
Class objc_class(const char *name)
其中，name参数是类名，可以是字符串或类对象的指针。如果name参数是字符串，则函数会根据字符串查找相应的类对象；如果name参数是类对象的指针，则函数会直接返回该类对象。
objc_class函数的返回值是一个Class类型的指针，指向所查找的类对象。如果找不到相应的类对象，则函数会返回nil。
class_data_bits_t数据结构
class_data_bits_t数据结构是objc_class函数内部使用的一个数据结构，它存储了类的各种信息，包括类的名称、父类、实例大小、方法列表等。class_data_bits_t数据结构的定义如下：
typedef struct class_data_bits_t {
uintptr_t reserved;
uintptr_t bits;
} class_data_bits_t;
其中，reserved字段是保留字段，目前没有使用；bits字段包含了类的各种信息，这些信息以位掩码的形式存储在bits字段中。
FAST_DATA_MASK掩码
FAST_DATA_MASK掩码是一个常量，它用于从class_data_bits_t bits数据结构中提取类的快速数据。FAST_DATA_MASK的定义如下：
#define FAST_DATA_MASK 0x00007ffffffffff8UL
FAST_DATA_MASK掩码的二进制表示为：
00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 11111111 11111111 1000
其中，第3位到第46位都是1，其他位都是0。
objc_class函数的内部实现
objc_class函数的内部实现比较复杂，它主要分为以下几个步骤：
- 根据name参数查找相应的类对象。
- 如果找到类对象，则直接返回该类对象。
- 如果没有找到类对象，则创建一个新的类对象。
- 将类的各种信息存储到class_data_bits_t bits数据结构中。
- 将类对象添加到类的列表中。
- 返回新创建的类对象。
在步骤4中，objc_class函数会将类的各种信息存储到class_data_bits_t bits数据结构中。这些信息包括类的名称、父类、实例大小、方法列表等。objc_class函数会使用FAST_DATA_MASK掩码从class_data_bits_t bits数据结构中提取类的快速数据，并将这些快速数据存储在类的对象头中。
结语
objc_class函数是iOS Runtime中一个重要的工具，它允许开发者在运行时动态地查询和修改程序的结构和行为。本文深入探讨了objc_class函数的内部细节，包括class_data_bits_t bits数据结构和FAST_DATA_MASK掩码的使用，帮助开发者更好地理解iOS Runtime的运作原理。
