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分类的原理

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分类的原理

对于分类的作用恐怕大家都是知道的吧，今天就让我们一起研究一下分类的实现原理。

首先创建一个person类，然后在创建person类的两个分类Person+eat&Person+Run。
研究原理我们的思路就是:

  • 1、生成c++文件，查看c++文件中的实现
  • 2、如果c++文件中实现介绍的不太具体就去查看源码实现

我们使用xcrun -sdk iphoneos clang -arch arm64 -rewrite-objc Person+eat.m来生成c++代码

我们可以找到分类都包含了哪些东西

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struct _category_t {
	const char *name;
	struct _class_t *cls;
	const struct _method_list_t *instance_methods;
	const struct _method_list_t *class_methods;
	const struct _protocol_list_t *protocols;
	const struct _prop_list_t *properties;
};

我们发现里面并没有对方法属性协议等等的具体实现过程，那么我们在去源码中查看一下相关实现过程。

源码解读顺序

  • 1、objc-os.mm（runtime初始化的代码）
    • _objc_init
    • map_images
    • map_images_nolock
  • 2、objc-runtime-new.mm
    • _read_images
    • remethodizeClass
    • attachCategories
    • attachLists
    • realloc、memmove、 memcpy

我们按照源码查找一路找到attachCategories方法，我们发现这个方法就是对分类的实现。里面第一句解释Attach method lists and properties and protocols from categories to a class.将方法列表、属性和协议从类别附加到类中。

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static void 
attachCategories(Class cls, category_list *cats, bool flush_caches)
{
	if (!cats) return;
	if (PrintReplacedMethods) printReplacements(cls, cats);

	bool isMeta = cls->isMetaClass();

	//方法数组，这是一个二维数组
	/*
	[
	[method_t,method_t],
	[method_t,method_t]
	]
	*/
	method_list_t **mlists = (method_list_t **)
	malloc(cats->count * sizeof(*mlists));
	//属性数组，这是一个二维数组
	property_list_t **proplists = (property_list_t **)
	malloc(cats->count * sizeof(*proplists));
	//协议数组，这是一个二维数组
	protocol_list_t **protolists = (protocol_list_t **)
	malloc(cats->count * sizeof(*protolists));

	int mcount = 0;
	int propcount = 0;
	int protocount = 0;
	int i = cats->count;
	bool fromBundle = NO;
	while (i--) {
	//取出某个分类
	auto& entry = cats->list[i];
	//取出分类里面的方法列表
	method_list_t *mlist = entry.cat->methodsForMeta(isMeta);
	if (mlist) {
		mlists[mcount++] = mlist;
		fromBundle |= entry.hi->isBundle();
	}

	property_list_t *proplist = 
	entry.cat->propertiesForMeta(isMeta, entry.hi);
	if (proplist) {
		proplists[propcount++] = proplist;
	}

	protocol_list_t *protolist = entry.cat->protocols;
	if (protolist) {
		protolists[protocount++] = protolist;
		}
	}
	//得到对象里面的数据
	auto rw = cls->data();

	prepareMethodLists(cls, mlists, mcount, NO, fromBundle);
	//将所有分类的对象方法，附加到类对象的方法列表中
	rw->methods.attachLists(mlists, mcount);
	free(mlists);
	if (flush_caches  &&  mcount > 0) flushCaches(cls);
	//将所有分类的属性，附加到类对象的属性列表中
	rw->properties.attachLists(proplists, propcount);
	free(proplists);
	//将所有分类的协议，附加到类对象的协议列表中
	rw->protocols.attachLists(protolists, protocount);
	free(protolists);
}

我们发现rw->methods.attachLists(mlists, mcount);方法是实现将所有分类的对象方法，附加到类对象的方法列表中，其他两个属性和协议都是调用这个方法，我们分析一个就可以了。

点击进入attachLists方法，里面有一段实现代码

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if (hasArray()) {
	// many lists -> many lists
	uint32_t oldCount = array()->count;
	uint32_t newCount = oldCount + addedCount;
	setArray((array_t *)realloc(array(), array_t::byteSize(newCount)));
	array()->count = newCount;
	//array()->list 原来的方法列表
	memmove(array()->lists + addedCount, array()->lists, oldCount * sizeof(array()->lists[0]));
	//addedList 所有分类的方法列表
	memcpy(array()->lists, addedLists, addedCount * sizeof(array()->lists[0]));
}
  • 1、扩容，把类中的方法数组和分类中的方法数组计算出来
  • 2、memmove把类中方法放到数组的最后一位
  • 3、memcpy把分类中的方法放到数组的前面。