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看不见的数字迷宫：探索iOS 12中类的加载原理
IOS
2023-09-14 05:35:17
Mach-O文件：iOS应用程序的基石
iOS应用程序的可执行文件是Mach-O文件，它包含了应用程序的代码、数据和资源，也是iOS系统运行应用程序的基础。Mach-O文件中包含了大量的节（Sections），每个节都有特定的功能。对于类的加载而言，最重要的节是__TEXT、__DATA和__objc_classlist。
- __TEXT节：包含应用程序的代码，包括函数、方法和指令。
- __DATA节：包含应用程序的数据，包括变量、常量和字符串。
- __objc_classlist节：包含了所有类的信息，包括类名、父类、实例变量、方法和协议。
类的加载过程：从Mach-O到运行时
当iOS应用程序启动时，系统会将Mach-O文件加载到内存中。加载过程分为以下几个步骤：
- 加载Mach-O文件： 系统首先将Mach-O文件从磁盘加载到内存中。
- 创建地址空间： 系统为应用程序创建一个新的地址空间。
- 映射Mach-O文件： 系统将Mach-O文件的各个节映射到应用程序的地址空间中。
- 重定位Mach-O文件： 系统对Mach-O文件进行重定位，以确保文件中的地址与应用程序的地址空间相匹配。
- 初始化类： 系统初始化所有类，包括创建类的对象、为类的实例变量分配内存、为类的静态变量分配内存等。
地址绑定：让对象找到自己的归属
在类的加载过程中，一个关键步骤是地址绑定，即把类的属性、方法、协议等地址信息关联到类的信息中。这个过程由Objective-C运行时系统负责完成。
Objective-C运行时系统将类的信息存储在一个名为元类的结构体中。元类包含了类的名字、父类、实例变量、方法和协议等信息。当应用程序使用类时，运行时系统会首先查找该类的元类，然后从元类中获取类的信息。
实现地址：让方法找到自己的入口
除了地址绑定之外，Objective-C运行时系统还负责实现地址的绑定，即把方法的名称与方法的实现代码关联起来。这个过程称为消息发送。
当应用程序调用一个方法时，运行时系统会首先查找该方法的实现地址。如果找到了实现地址，则运行时系统会将调用者的信息和方法的参数传递给方法的实现代码，然后执行方法的实现代码。
总结：iOS 12中类的加载原理
iOS 12中类的加载过程是一个复杂而微妙的过程，涉及到Mach-O文件、地址空间、地址绑定、实现地址等概念。通过对这些概念的理解，我们可以更好地理解Objective-C运行时系统的工作原理，并编写出更高质量的iOS应用程序。
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