iOS開發之 runtime(33) ：獲取每個 class 信息(2)

本系列博客是本人的源碼閱讀筆記，如果有 iOS 開發者在看 runtime 的，歡迎大家多多交流。爲了方便討論，本人新建了一個微信羣(iOS技術討論羣)，想要加入的，請添加本人微信：zhujinhui207407，【加我前請備註：ios 】，本人博客http://www.kyson.cn 也在不停的更新中，歡迎一起討論

本文完整版詳見筆者小專欄：https://xiaozhuanlan.com/runtime

分析

之前的
iOS開發之 runtime(28) ：獲取每個 class 信息(1)
裏面，我們寫過如下一些代碼：

#import <dlfcn.h>
#include <mach-o/loader.h>
#include <mach-o/getsect.h>

struct class_ro_t1 {
    uint32_t flags;
    uint32_t instanceStart;
    uint32_t instanceSize;
#ifdef __LP64__
    uint32_t reserved;
#endif
    const uint8_t * ivarLayout;
    const char * name;
};

struct class_rw_t1 {
    // Be warned that Symbolication knows the layout of this structure.
    uint32_t flags;
    uint32_t version;
    const class_ro_t1 *ro;
    Class firstSubclass;
    Class nextSiblingClass;
    char *demangledName;
};

#if !__LP64__
#define FAST_DATA_MASK        0xfffffffcUL
#elif 1
#define FAST_DATA_MASK          0x00007ffffffffff8UL
#else
#define FAST_DATA_MASK          0x00007ffffffffff8UL
#endif

struct class_data_bits_t {

    // Values are the FAST_ flags above.
    uintptr_t bits;
private:
    bool getBit(uintptr_t bit)
    {
        return bits & bit;
    }

public:

    class_rw_t1* data() {
        return (class_rw_t1 *)(bits & FAST_DATA_MASK);
    }

};


#if __LP64__
typedef uint32_t mask_t;  // x86_64 & arm64 asm are less efficient with 16-bits
#else
typedef uint16_t mask_t;
#endif

struct cache_t1 {
    struct bucket_t *_buckets;
    mask_t _mask;
    mask_t _occupied;

public:
    struct bucket_t *buckets();
    mask_t mask();
    mask_t occupied();
    void incrementOccupied();
    void setBucketsAndMask(struct bucket_t *newBuckets, mask_t newMask);
    void initializeToEmpty();

    mask_t capacity();
    bool isConstantEmptyCache();
    bool canBeFreed();

    static size_t bytesForCapacity(uint32_t cap);
    static struct bucket_t * endMarker(struct bucket_t *b, uint32_t cap);

    void expand();
    void reallocate(mask_t oldCapacity, mask_t newCapacity);
    //    struct bucket_t * find(cache_key_t key, id receiver);
    //
    static void bad_cache(id receiver, SEL sel, Class isa) __attribute__((noreturn));
};

struct objc_class1 : objc_object {
    // Class ISA;
    Class superclass;
    cache_t1 cache;             // formerly cache pointer and vtable
    class_data_bits_t bits;    // class_rw_t * plus custom rr/alloc flags

    class_rw_t1 *data() {
        return bits.data();
    }

    const char *mangledName() {
        return ((const class_ro_t1 *)data())->name;
    }

    const char *demangledName(bool realize = false);
    const char *nameForLogging();
};

typedef struct objc_class1 *Class1;
typedef struct classref * classref_t;


#ifndef __LP64__
#define mach_header mach_header
#else
#define mach_header mach_header_64
#endif


const struct mach_header *machHeader = NULL;
static NSString *configuration = @"";

int main()
{
    unsigned long byteCount = 0;

    if (machHeader == NULL)
    {
        Dl_info info;
        dladdr((__bridge const void *)(configuration), &info);
        machHeader = (struct mach_header_64*)info.dli_fbase;
    }

    uintptr_t* data = (uintptr_t *) getsectiondata(machHeader, "__DATA", "__objc_classlist", &byteCount);

    NSUInteger counter = byteCount/sizeof(void*);

    for(NSUInteger idx = 0; idx < counter; ++idx)
    {
        Class1 cls =(Class1)( data[idx]);
        NSLog(@"class:%s",cls->mangledName());
    }

    return 0;
}

這些代碼筆者也放到 github 中給大家參考了：
https://github.com/zjh171/RuntimeSample/tree/master/MyDIYClass

面對上面一些代碼，相信大部分朋友結合筆者之前的文章應該能看懂的，但如果您仍有疑問的，本文就給大家再次深入分析一下以上代碼的作用，並做一些 Demo 以便大家更深的理解。

分析

其實以上代碼很簡單，分兩部分，
第一部分是一些結構體的聲明，筆者在所有的結構體後面都加了 1 這個數字，用於和系統的區分。這一這麼說，筆者聲明的這些結構體，除了名字，其他都和系統的一模一樣。
第二部分是 main 函數，熟悉的朋友也很容易理解，無非是從 section 爲 __objc_classlist 內取出所有的類，然後調用其 mangledName 方法。只是 mangledName 方法比較有意思：

const char *mangledName() {
    return ((const class_ro_t1 *)data())->name;
}

也就是說，他獲取的是 data() 方法中的 name 字段，繼續，我們看一下 data 方法來自何處：
data 方法是獲取的結構體 bits 中的 name 字段。而且 bits & FAST_DATA_MASK 獲取的居然是結構體 class_ro_t1 ！相信讀者已經開始歡呼了，因爲說明了以下幾點：

一個完整的類其實有 readonly 結構體和 readwrite 結構體構成
readonly 通過獲取 bits & FAST_DATA_MASK 獲得 readwrite 部分。

實戰

實戰部分的代碼在這裏：
https://github.com/zjh171/RuntimeSample/tree/master/MyDIYClass/MyDIYClass2

完整的代碼不貼了，這裏只貼幾個不一樣的部分：

for(NSUInteger idx = 0; idx < counter; ++idx)
{
    Class1 cls =(Class1)( data[idx]);
    NSLog(@"class:%s \n",cls->mangledName1());
    
    bool isRoot = (cls->data()->flags & RO_ROOT);
    if (isRoot) {
        printf("is root \n");
    } else {
        printf("is not root \n");
        
        Class1 superClass = cls->superclass;
        printf("superClass:%s \n",superClass->mangledName1());
    }
    
    bool isRealized = cls->data()->flags & RW_REALIZED;
    if (isRealized) {
        printf("is isRealized\n");
    } else {
        printf("is not Realized\n");
    }
    
    bool isARC = cls->data()->flags & RO_IS_ARC;
    if (isARC) {
        printf("is arc\n");
    } else {
        printf("is  not arc\n");
    }
    
    
    
    bool loadMethodHasCalled = cls->data()->flags & RW_LOADED;
    if (loadMethodHasCalled) {
        printf("loadMethod Has Called \n");
    } else {
        printf("loadMethod has not Called \n");
    }
    
    bool hasCXXCtor = cls->data()->flags & RO_HAS_CXX_STRUCTORS;
    if (hasCXXCtor) {
        printf(" Has HAS_CXX_CTOR \n");
    } else {
        printf(" has not HAS_CXX_CTOR \n");
    }
    
    bool hasWeakWithoutARC = cls->data()->flags & RO_HAS_WEAK_WITHOUT_ARC;
    if (hasWeakWithoutARC) {
        printf(" Has RO_HAS_WEAK_WITHOUT_ARC \n");
    } else {
        printf(" has not RO_HAS_WEAK_WITHOUT_ARC \n");
    }
    
}

這裏幾個例子都是從 readwrite 裏取出的數據來和一些常數進行 & 操作從而判斷是否爲真/假，甚至從裏面獲取某些數據。關於 & 操作這裏不多做介紹了，相信經常讀筆者專欄的朋友應該很熟悉了。

另外，筆者的測試類代碼如下：

class A
{
public:
    //默認構造函數
    A()
    {
        num=1001;
        age=18;
    }
    //初始化構造函數
    A(int n,int a):num(n),age(a){}
private:
    int num;
    int age;
};

@interface TestObject : NSObject {
//    __weak NSObject *propertyA;
//    A a;
}

這裏給大家打印出結果：

is not root 
superClass: 
is not Realized
is  not arc
loadMethod has not Called 
 has not HAS_CXX_CTOR 
 has not RO_HAS_WEAK_WITHOUT_ARC 
Program ended with exit code: 0

這裏我們一個一個作解釋：

很顯然，只要不是 NSObject ，那肯定不是 root class
super class 獲取不多，暫時不知道爲什麼
從上幾篇文章中我們可知，剛從 section 裏取出來的數據肯定是 not Realized
未使用 ARC，因爲筆者做了如下設置：

load 方法是否存在。筆者做了個實驗，如果在 TestObject 中添加 load 方法，那就 loadMethod has Called，否則 loadMethod has not Called
判斷是否有 C++ 構造函數。爲了證明這個值，筆者在頭文件添加了一個類 A，後來筆者做了實驗，如果調用了 A 裏面的方法，或者在 TestObject 中聲明瞭 A 對象，則這個結果會變成 has HAS_CXX_CTOR
用於判斷，在非 ARC 的情況下，有沒有使用 ARC 的特性，比如筆者註釋的

 __weak NSObject *propertyA;

使用的話就是 true，否則 false

注意

注意！注意！特別注意！
如果前面我們寫了 load 方法，會影響後面所有的結果，這是爲什麼呢？筆者後面的文章會給大家解釋，歡迎大家繼續關注筆者博客。

總結

筆者在寫博客的過程中也經常有豁然開朗的感覺，也許這就是 runtime 的魅力吧。有人疑問筆者，做這個 runtime 分析有什麼用，筆者付之一笑。因爲 runtime 中真的有太多可以提升你開發能力的東西，讓你網上層幫你的業務代碼更少 bug，更優秀設計；往下層，提升你對整個 iOS 系統有更深的理解。

iOS開發之 runtime(33) ：獲取每個 class 信息(2)

本文完整版詳見筆者小專欄：https://xiaozhuanlan.com/runtime

分析

分析

實戰

注意

總結

UIImage 的 Equal

imageNamed 與 imageWithContentsOfFile 區別

iOS開發之 runtime(30) ：none-lazy classes

iOS開發之 runtime(37) ：load 方法調用同步

地圖的標註不規則視圖實現

https://yachay.unat.edu.pe/blog/index.php?comment_area=format_blog&comment_component=blog&comment_co

linux以太網驅動總結