一道高级iOS面试题(runtime方向)

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说到iOS，要么公司规模比较小，<=3人，不需要面试。

其他的，大概率要让你刀枪棍棒十八般武艺都拿出来耍耍。

而其中，但凡敌军阵营中有iOSer的，又极大概率会考到 Runtime 的知识点。

以下，是一题 sunnyxx的一道 runtime 考题，给大伙练练手，如果掌握了，Runtime层面的初中级问题应该都不在话下~

题目来袭：

//MNPerson
@interface MNPerson : NSObject

@property (nonatomic, copy)NSString *name;

- (void)print;

@end

@implementation MNPerson

- (void)print{
    NSLog(@"self.name = %@",self.name);
}

@end

---------------------------------------------------

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {

    [super viewDidLoad];
    
    id cls = [MNPerson class];
    
    void *obj = &cls;
    
    [(__bridge id)obj print];
    
}

问输出结果是啥，会不会崩溃。

image

最终结果：

self.name = 

what？

• 问题1：print 是实例方法，但是并没有哪里调用了 [MNPerson alloc]init] ??
• 问题2: 为啥打印了 viewController？

当前内存地址结构 - 与正常的[person print] 对比

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• person变量的指针，执行 MNPerson 实例对象
• 实例对象的本身是个结构体，之前指向他，等价于执行结构体的第一个成员
• 结构体的第一个成员是isa，所以可以理解为，person->isa
• 所以两个print，其实内存结构一致
  • obj -> cls -> [MNPerson Class]
  • person -> isa -> [MNPerson Class]

调用print 方法，不需要关心有没有成员变量 _name，所以可以理解为，cls == isa

• 函数调用，是通过查找isa，其实本质，是查找结构体的前八个字节;
• 前八个字节正好是isa，所以这里可以理解为 cls == isa，这么理解的话，cls其实等于isa;
• 所以可以找得到 MNPerson 类，就可以找到MNPerson 类内部的方法，从而调用 print 函数

问题2：为啥里面打印的是 ViewController

这就需要了解到iOS的内存分配相关知识

内存分配

void test(){
    int a = 4;
    int b = 5;
    int c = 6;
    
    NSLog(@"a = %p,b = %p,c = %p",&a,&b,&c);
}
---------------------------
a = 0x7ffee87e9fdc,
b = 0x7ffee87e9fd8,
c = 0x7ffee87e9fd4

• 局部变量是在栈空间
• 上图可以发现，a先定义，a的地址比b高，得出结论：栈的内存分配是从高地址到低地址
• 栈的内存是连续的 (这点也很重要！！)

OC方法的本质，其实是函数调用, 底层就是调用 objc_msgSend() 函数发送消息。

- (void)viewDidLoad {

    [super viewDidLoad];
    
    NSString  *test = @"666";
    
    id cls = [MNPerson class];
    
    void *obj = &cls;
    
    [(__bridge id)obj print];
    
}

以上述代码为例，三个变量 - test、cls、obj，都是局部变量，所以都在栈空间

栈空间是从高地址到低地址分配，所以test是最高地址，而obj是最低地址

MNPerson底层结构

struct MNPerson_IMPL{
    Class isa;
    NSString *_name;
}

- (void)print{
    NSLog(@"self.name = %@",self->_name);
}

1. 要打印的 _name 成员变量，其实是通过self -> 去查找；
2. 这里的 self，就是函数调用者；
3. [(__bridge id)obj print]; 即通过 obj 开始找；
4. 而找 _name ，是通过指针地址查找，找得MNPerson_IMPL 结构体
5. 因为这里的 MNPerson_IMPL 里面就两个变量，所以这里查找 _name，就是通过 isa 的地址，跳过8个字节，找到 _name

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而前面又说过，cls = isa，而_name 的地址 = isa往下偏移 8 个字节，所以上面的图可以转成

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_name的本质，先找到 isa，然后跳过 isa 的八个字节，就找到 _name这个变量

所以上图输出

self.name = 666

最早没有 test变量的时候呢

- (void)viewDidLoad {

    [super viewDidLoad];
    
    id cls = [MNPerson class];
    
    void *obj = &cls;
    
    [(__bridge id)obj print];
    
}

[super viewDidLoad];做了什么

底层 - objc_msgSendSuper

objc_msgSendSuper({ self, [ViewController class] },@selector(ViewDidLoad)),

等价于：

struct temp = {
    self,
    [ViewController class] 
}

objc_msgSendSuper(temp, @selector(ViewDidLoad))

所以等于有个局部变量 - 结构体 temp，

结构体的地址 = 他的第一个成员，这里的第一个成员是self

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所以等价于 _name = self = 当前ViewController，所以最后输出

self.name = 

话外篇 super 的本质

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**其实super的本质，不是 objc_msgSendSuper({self,[super class],@selector(xxx)}) **

而是

objc_msgSendSuper2(
{self,
[current class]//当前类
},
@selector(xxx)})

函数内部逻辑，拿到第二个成员 - 当前类，通过superClass指针找到他的父类，从superClass开始搜索，最终结果是差不多的~

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友情演出:小马哥MJ

题目来源:

神经病院入学考试

runtime消息机制理解