OC底层原理，结构体来分析！

2023-10-14 10:58:31

OC 底层结构体的奥秘：揭开 Objective-C 内核世界的面纱

在 Objective-C 的世界里，对象是至高无上的存在，而对象的本质，正是结构体。了解这些结构体的奥秘，就如同拥有了开启 Objective-C 底层编程魅力的钥匙。踏上我们的探索之旅，揭开 OC 底层结构体的面纱！

OC 对象：一切皆结构体

每一件 OC 对象，都指向一个 objc_object 结构体。这个结构体可谓是对象的基石，包含了该对象的根本信息：

struct objc_object {
    Class isa;
};

其中的 isa 指针，直指对象的类结构体 (objc_class)。类结构体就好比对象的户口本，记录了对象的归属、特征和能力。

类结构体：对象的元数据宝库

objc_class 结构体，承载着类的元数据信息，宛如一个全面的档案库：

struct objc_class {
    Class isa;
    const char *name;
    Class superclass;
    const char **protocols;
    const char *ivar_layout;
    MethodList *methodLists;
    Class *subclass_list;
    cache_t cache;
    IMP *vtable;
};

isa 指针：指向类的元类结构体，元类也是一种类，负责管理类的行为。
name：类的名字，一目了然。
superclass：指向父类的结构体，追溯家族传承。
protocols：指向类遵循的协议列表，规范了类的行为准则。
ivar_layout：了类的实例变量布局，刻画了对象内部的格局。
methodLists：一个方法列表，收纳了类中所有方法的实现，堪称类的能力大全。
subclass_list：列出了类的所有子类，展示了类的繁衍生息。
cache：一个缓存，存储着类的元数据信息，方便快速检索。
vtable：一个虚函数表，记录了虚方法的实现地址，为动态方法调用铺平了道路。

实例变量布局：窥探对象内部

ivar_layout 是类结构体中的一块宝地，它揭示了类的实例变量布局。每个变量信息都包括：

编码前缀：揭示变量类型的字母符号，如 @ 表示对象指针。
偏移量：十进制整数，展示变量在对象结构体中的位置。
变量名称：一个字符串，直指变量的本名。

方法列表：类能力的集合

MethodList 是类结构体中的一份方法清单，它收录了类中所有方法的实现：

struct Method {
    SEL name;
    const char *types;
    IMP imp;
};

name：方法的选择器，是一个独特的字符串标识符。
types：方法的参数类型和返回值类型的字符串，勾勒出方法的输入输出关系。
imp：指向方法实现的地址，指引执行的道路。

虚函数表：动态方法调用的桥梁

vtable 是类结构体中的另一块重地，它为虚方法的动态调用搭起了桥梁。虚方法是可以被子类重写的类方法，而 vtable 则记录了它们的实现地址。当调用一个虚方法时，编译器会根据对象所属的类，从 vtable 中获取相应的实现地址，实现方法的动态绑定。

结语：底层结构体的磅礴魅力

通过探索 OC 底层结构体，我们揭开了 Objective-C 底层世界的神秘面纱。这些结构体构成了 OC 对象和类系统的根基，理解它们对于掌握 OC 底层编程至关重要。深入剖析这些结构体，我们可以更透彻地理解 OC 对象的创建、内存管理和方法调用等核心概念，进而提升我们的编程功力，纵横 Objective-C 的天地之间。