Runtime学习：面试题狙击-白红宇

前面两篇文章分别记录了自己学习 Runtime 的一些知识点以及常见的一些应用。之前立下 flag 说准备写三篇关于 Runtime 的文章，于是就有了这篇文章。

本文准备利用前面学习的内容来解答两道在的面试题。

题目一：下面的代码输出什么？

@implementation Son : Father- (id)init {    self = [super init];    if (self) {        NSLog(@"%@", NSStringFromClass([self class]));        NSLog(@"%@", NSStringFromClass([super class]));    }    return self;}@end复制代码

结果： Son / Son

分析：

对于上面的答案，第一个的结果应该是我们的预期结果，但是第二个结果却让我们很费解了。

那我们利用前面文章讲过的知识点来分析一下整个的流程。

因为，Son 及 Father 都没有实现 -(Class)calss 方法，所以这里所有的调用最终都会找到基类 NSObject 中，并且在其中找到 -(Class)calss 方法。那我们需要了解的就是在 NSObject 中这个方法的实现了。

在 NSObject.mm 中可以找到 -(Class)class 的实现：

- (Class)class {    return object_getClass(self);}复制代码

在 objc_class.mm 中找到 object_getClass 的实现：

Class object_getClass(id obj){    if (obj) return obj->getIsa();    else return Nil;}复制代码

ps：上面的方法定义可以去中下载源码哦。

可以看到，最终这个方法返回的是，调用这个方法的 objc 的 isa 指针。那我们只需要知道在题干中的代码里面最终是谁在调用 -(Class)class 方法就可以找到答案了。

接下来，我们利用 clang -rewrite-objc 命令，将题干的代码转化为如下代码：

NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_8k_cgm28r0d0bz94xnnrr606rf40000gn_T_Car_3f2069_mi_0, NSStringFromClass(((Class (*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)self, sel_registerName("class"))));NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_8k_cgm28r0d0bz94xnnrr606rf40000gn_T_Car_3f2069_mi_1, NSStringFromClass(((Class (*)(__rw_objc_super *, SEL))(void *)objc_msgSendSuper)((__rw_objc_super){(id)self, (id)class_getSuperclass(objc_getClass("Car"))}, sel_registerName("class"))));复制代码

从上方可以得出，调用 [Father class] 的时候，本质是在调用

objc_msgSendSuper(struct objc_super *super, SEL op, ...)复制代码

struct objc_super 的定义如下：

struct objc_super {    /// Specifies an instance of a class.    __unsafe_unretained _Nonnull id receiver;    /// Specifies the particular superclass of the instance to message. #if !defined(__cplusplus)  &&  !__OBJC2__    /* For compatibility with old objc-runtime.h header */    __unsafe_unretained _Nonnull Class class;#else    __unsafe_unretained _Nonnull Class super_class;#endif    /* super_class is the first class to search */};复制代码

从定义可以得知：当利用 super 调用方法时，只要编译器看到super这个标志，就会让当前对象去调用父类方法，本质还是当前对象在调用，是去父类找实现，super 仅仅是一个编译指示器。但是消息的接收者 receiver 依然是self。最终在 NSObject 获取 isa 指针的时候，获取到的依旧是 self 的 isa，所以，我们得到的结果是：Son。

扩展一下： 看看下方的代码会输出什么？

@interface Father : NSObject@end  @implementation Father  - (Class)class {    return [Father class];}@end---@interface Son : Father@end@implementation Son- (id)init {    self = [super init];    if (self) {        NSLog(@"%@", NSStringFromClass([self class]));        NSLog(@"%@", NSStringFromClass([super class]));    }    return self;}@endint main(int argc, const char * argv[]) {    Son *foo = [[Son alloc]init];    return 0;}---输出：---FatherFather复制代码

题目二：以下的代码会输出什么结果？

@interface Sark : NSObject@end@implementation Sark@endint main(int argc, const char * argv[]) {    @autoreleasepool {        // insert code here...                NSLog(@"%@", [NSObject class]);        NSLog(@"%@", [Sark class]);                BOOL res1 = [(id)[NSObject class] isKindOfClass:[NSObject class]];        BOOL res2 = [(id)[NSObject class] isMemberOfClass:[NSObject class]];        BOOL res3 = [(id)[Sark class] isKindOfClass:[Sark class]];        BOOL res4 = [(id)[Sark class] isMemberOfClass:[Sark class]];        NSLog(@"%d--%d--%d--%d", res1, res2, res3, res4);    }    return 0;}复制代码

结果： 1--0--0--0

分析：

首先，我们先去查看一下题干中两个方法的源码：

- (BOOL)isMemberOfClass:(Class)cls {    return [self class] == cls;}    - (BOOL)isKindOfClass:(Class)cls {    for (Class tcls = [self class]; tcls; tcls = tcls->superclass) {        if (tcls == cls) return YES;    }    return NO;}复制代码

可以得知：

isKindOfClass 的执行过程是拿到自己的 isa 指针和自己比较，若不等则继续取 isa 指针所指的 super class 进行比较。如此循环。

isMemberOfClass 是拿到自己的 isa 指针和自己比较，是否相等。

[NSObject class] 执行完之后调用 isKindOfClass，第一次判断先判断 NSObject 和 NSObject 的 meta class 是否相等，之前讲到 meta class 的时候放了一张很详细的图，从图上我们也可以看出，NSObject 的 meta class 与本身不等。接着第二次循环判断 NSObject 与meta class 的 superclass 是否相等。还是从那张图上面我们可以看到：Root class(meta) 的 superclass 就是 Root class(class)，也就是 NSObject 本身。所以第二次循环相等，于是第一行 res1 输出应该为YES。

isa 指向 NSObject 的 Meta Class，所以和 NSObject Class不相等。

[Sark class] 执行完之后调用 isKindOfClass，第一次 for 循环，Sark 的 Meta Class 与 [Sark class] 不等，第二次 for 循环，Sark Meta Class 的 super class 指向的是 NSObject Meta Class，和 Sark Class 不相等。第三次 for 循环，NSObject Meta Class 的 super class 指向的是 NSObject Class，和 Sark Class 不相等。第四次循环，NSObject Class 的super class 指向 nil，和 Sark Class 不相等。第四次循环之后，退出循环，所以第三行的 res3 输出为 NO。

isa 指向 Sark 的 Meta Class，和 Sark Class 也不等。