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深入浅析类的加载机制(上)

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引言

在前面的文章中,我们初步探索了dyld和objc的关联,也因此引出将类加载到内存中,最关键的就是两个函数map_images和load_images。map_images:主要是管理文件中和动态库中的所有符号,即class、category、protocol等。load_images:把class、category、protocol对应的实现加载到内存中,同时执行+load方法。由此可见,这两个函数是类加载过程中至关重要的两个函数。

map_images

map_images函数负责将所有符号映射到内存中,以便后续的load_images函数能够找到并加载这些符号对应的实现。map_images函数的工作过程如下:

  1. 首先,map_images函数会读取Mach-O文件的头部,并从中提取出符号表和字符串表。
  2. 接下来,map_images函数会遍历符号表,并为每个符号创建一个对应的符号结构体。符号结构体中包含了符号的名称、类型、地址等信息。
  3. 然后,map_images函数会将符号结构体中的信息写入到字符串表中。
  4. 最后,map_images函数会将字符串表中的信息映射到内存中。

load_images

load_images函数负责将class、category、protocol等对应的实现加载到内存中,同时执行+load方法。load_images函数的工作过程如下:

  1. 首先,load_images函数会遍历map_images函数创建的符号结构体数组。
  2. 然后,load_images函数会根据符号结构体中的信息,找到对应的Mach-O文件。
  3. 接下来,load_images函数会将Mach-O文件中的实现代码加载到内存中。
  4. 最后,load_images函数会执行+load方法。

延迟绑定和弱绑定

在Objective-C中,存在延迟绑定和弱绑定两种机制。延迟绑定是指在编译时不确定符号的地址,而是在运行时才确定。弱绑定是指符号的地址在编译时是已知的,但是在运行时可能不存在。

延迟绑定和弱绑定机制可以提高程序的灵活性。例如,如果一个程序需要加载一个动态库,但是这个动态库还没有被加载,那么程序就可以使用延迟绑定机制,等到动态库被加载后再去加载符号的实现。

C++构造函数的加载

在Objective-C中,C++构造函数的加载方式与Objective-C类的加载方式不同。C++构造函数的加载是通过调用_objc_construct函数来实现的。_objc_construct函数会首先调用C++构造函数的实现,然后执行+load方法。

分类的加载

在Objective-C中,分类是给已有的类添加新的方法的一种方式。分类的加载方式与类的加载方式不同。分类的加载是通过调用_objc_registerClassPair函数来实现的。_objc_registerClassPair函数会将分类中的方法添加到已有的类中。

+load方法的执行顺序

在Objective-C中,+load方法的执行顺序是按照类的继承关系从下往上执行的。也就是说,子类的+load方法会在父类的+load方法之后执行。

结语

类的加载机制是Objective-C运行时系统的重要组成部分。理解类的加载机制可以帮助我们更好地理解Objective-C中的内存管理和性能优化。