深入剖析 OC 类中的 cache_t 机制

Objective-C Cache_t 结构体：解析类的内部机制

理解 Cache_t 结构体的意义

在 Objective-C 的世界里，cache_t 结构体扮演着至关重要的角色，它就像一个宝藏，里面藏着与类息息相关的信息，比如方法实现（IMP）和选择器（SEL）。深入理解 cache_t 结构体的工作原理，就如同获得了一把钥匙，可以开启 Objective-C 类内部机制的神秘之门。

分析 Cache_t 的方法

要解析 cache_t 结构体，我们可以采用几种方法：

1. 利用 lldb 调试器

lldb 调试器可以让我们直接窥探 cache_t 结构体的内部。输入以下命令，即可检查某个类的 cache_t 结构体：

p (cache_t *)class_getSuperclass(objc_getClass("SomeClass"))

再输入以下命令，即可查看 cache_t 结构体的成员变量：

p *(cache_t *)class_getSuperclass(objc_getClass("SomeClass"))

2. 自定义 tcd_objc_class 结构体

我们可以参考 objc_class 的源码，自定义一个 tcd_objc_class 结构体，并添加自定义方法来分析 cache_t 结构体。这种方法提供了更精细的控制，让我们可以进行更深入的分析。

Cache_t 结构体的组成

cache_t 结构体就像一个装满信息的容器，它包含以下成员变量：

• bits ：一个 32 位的位掩码，包含有关类的标志信息。
• methodLists ：一个指向方法列表的指针。方法列表是一个双向链表，每个节点包含一个方法实现（IMP）和一个选择器（SEL）。
• protocols ：一个指向协议列表的指针。协议列表是一个链表，每个节点包含一个协议。
• ivars ：一个指向实例变量列表的指针。实例变量列表是一个双向链表，每个节点包含一个实例变量的名称和类型。

方法的存储方式

cache_t 结构体中的方法存储为方法列表。方法列表是一个双向链表，每个节点包含一个方法实现（IMP）和一个选择器（SEL）。当一个类被创建时，它的方法会被添加到方法列表中，并且按照选择器的顺序排列。

当一个对象调用一个方法时，运行时系统会根据选择器在方法列表中查找对应的节点，然后调用节点中存储的方法实现。

SEL 的存储方式

选择器在 cache_t 结构体中存储为 SEL* 指针。SEL 是一个指向字符串的指针，该字符串标识方法的名称和参数类型。当一个类被创建时，它的选择器会被添加到 SEL 池中，这是一个全局表，存储着所有已知的选择器。

当一个对象调用一个方法时，运行时系统会根据选择器在 SEL 池中查找对应的条目，然后通过 SEL* 指针获取指向方法名称和参数类型字符串的指针。

应用场景

理解 cache_t 结构体在 Objective-C 编程中至关重要，它提供了有关类及其方法的关键信息，可以用于调试、优化和反向工程。

例如，我们可以使用 cache_t 结构体查看一个类的所有方法和协议，了解它的功能和与其他类的交互方式。

结论

cache_t 结构体是 Objective-C 类中的一个核心数据结构，通过理解它的工作原理，我们可以深入剖析 Objective-C 类的内部机制，解锁更深层次的理解。

常见问题解答

1. cache_t 结构体中的 bits 成员有什么作用？
   bits 成员是一个位掩码，包含有关类的标志信息，比如是否是一个抽象类或是否遵守了某个协议。

2. 方法列表中的 IMP 是什么？
   IMP 是一个指向方法实现的函数指针。

3. SEL 池是什么？
   SEL 池是一个全局表，存储着所有已知的选择器。

4. 实例变量列表中的 ivar 是什么？
   ivar 是一个指向实例变量的指针，包含变量的名称和类型信息。

5. 如何使用 cache_t 结构体进行调试？
   我们可以使用 lldb 调试器或自定义 tcd_objc_class 结构体来查看 cache_t 结构体的内容，从而帮助我们调试类相关的错误。