1 . 下面会输出什么?
@interface Sark : NSObject
@end
@implementation Sark
@end
int main(int argc, const char * argv[]) {
@autoreleasepool {
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;
}
答案是 1 0 0 0 , 下面说原理
在NSObject协议中，有以下5个方法，是可以从Runtime中获取信息，让对象进行自我检查。
- (Class)class ;
- (BOOL)isKindOfClass:(Class)aClass;
- (BOOL)isMemberOfClass:(Class)aClass;
- (BOOL)conformsToProtocol:(Protocol *)aProtocol;
- (BOOL)respondsToSelector:(SEL)aSelector;
-class方法返回对象的类；
-isKindOfClass: 和 -isMemberOfClass: 方法检查对象是否存在于指定的类的继承体系中(是否是其子类或者父类或者当前类的成员变量)；
-respondsToSelector: 检查对象能否响应指定的消息；
-conformsToProtocol:检查对象是否实现了指定协议类的方法；
在NSObject的类中还定义了一个方法
- (IMP)methodForSelector:(SEL)aSelector;这个方法会返回指定方法实现的地址IMP。
先来分析一下源码这两个函数的对象实现
+ (Class)class {
return self;
}
- (Class)class {
return object_getClass(self);
}
Class object_getClass(id obj)
{
if (obj) return obj->getIsa();
else return Nil;
}
inline Class objc_object::getIsa()
{
if (isTaggedPointer()) {
uintptr_t slot = ((uintptr_t)this >> TAG_SLOT_SHIFT) & TAG_SLOT_MASK;
return objc_tag_classes[slot];
}
return ISA();
}
inline Class objc_object::ISA()
{
assert(!isTaggedPointer());
return (Class)(isa.bits & ISA_MASK);
}
+ (BOOL)isKindOfClass:(Class)cls {
for (Class tcls = object_getClass((id)self); tcls; tcls = tcls->superclass) {
if (tcls == cls) return YES;
}
return NO;
}
- (BOOL)isKindOfClass:(Class)cls {
for (Class tcls = [self class]; tcls; tcls = tcls->superclass) {
if (tcls == cls) return YES;
}
return NO;
}
+ (BOOL)isMemberOfClass:(Class)cls {
return object_getClass((id)self) == cls;
}
- (BOOL)isMemberOfClass:(Class)cls {
return [self class] == cls;
}
首先题目中NSObject 和 Sark分别调用了class方法。
+ (BOOL)isKindOfClass:(Class)cls方法内部，会先去获得object_getClass的类，而object_getClass的源码实现是去调用当前类的obj->getIsa()，最后在ISA()方法中获得meta class的指针。
接着在isKindOfClass中有一个循环，先判断class是否等于meta class，不等就继续循环判断是否等于super class，不等再继续取super class，如此循环下去。
[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。
同理，[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。
如果把这里的Sark改成它的实例对象，[sark isKindOfClass:[Sark class]，那么此时就应该输出YES了。因为在isKindOfClass函数中，判断sark的isa指向是否是自己的类Sark，第一次for循环就能输出YES了。
isMemberOfClass的源码实现是拿到自己的isa指针和自己比较，是否相等。
第二行isa 指向 NSObject 的 Meta Class，所以和 NSObject Class不相等。第四行，isa指向Sark的Meta Class，和Sark Class也不等，所以第二行res2和第四行res4都输出NO。
2 . 下面的代码会？Compile Error / Runtime Crash / NSLog…?
@interface Sark : NSObject
@property (nonatomic, copy) NSString *name;
- (void)speak;
@end
@implementation Sark
- (void)speak {
NSLog(@"my name's %@", self.name);
}
@end
@implementation ViewController
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
id cls = [Sark class];
void *obj = &cls;
[(__bridge id)obj speak];
}
@end
这道题主要考察 Class与内存地址 . 有两个难点。难点一，obj调用speak方法，到底会不会崩溃。难点二，如果speak方法不崩溃，应该输出什么？
首先需要谈谈隐藏参数self和_cmd的问题。
当[receiver message]调用方法时，系统会在运行时偷偷地动态传入两个隐藏参数self和_cmd，之所以称它们为隐藏参数，是因为在源代码中没有声明和定义这两个参数。self在上面已经讲解明白了，接下来就来说说_cmd。_cmd表示当前调用方法，其实它就是一个方法选择器SEL。
难点一，能不能调用speak方法？
id cls = [Sark class];
void *obj = &cls;
答案是可以的。obj被转换成了一个指向Sark Class的指针，然后使用id转换成了objc_object类型。obj现在已经是一个Sark类型的实例对象了。当然接下来可以调用speak的方法。
难点二，如果能调用speak，会输出什么呢？
很多人可能会认为会输出sark相关的信息。这样答案就错误了。
正确的答案会输出
my name is <ViewController: 0x7ff6d9f31c50>
内存地址每次运行都不同，但是前面一定是ViewController。why？
我们把代码改变一下，打印更多的信息出来。
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
NSLog(@"ViewController = %@ , 地址 = %p", self, &self);
id cls = [Sark class];
NSLog(@"Sark class = %@ 地址 = %p", cls, &cls);
void *obj = &cls;
NSLog(@"Void *obj = %@ 地址 = %p", obj,&obj);
[(__bridge id)obj speak];
Sark *sark = [[Sark alloc]init];
NSLog(@"Sark instance = %@ 地址 = %p",sark,&sark);
[sark speak];
}
我们把对象的指针地址都打印出来。输出结果：
ViewController = <ViewController: 0x7fb570e2ad00> , 地址 = 0x7fff543f5aa8
Sark class = Sark 地址 = 0x7fff543f5a88
Void *obj = <Sark: 0x7fff543f5a88> 地址 = 0x7fff543f5a80
my name is <ViewController: 0x7fb570e2ad00>
Sark instance = <Sark: 0x7fb570d20b10> 地址 = 0x7fff543f5a78
my name is (null)
// objc_msgSendSuper2() takes the current search class, not its superclass.
OBJC_EXPORT id objc_msgSendSuper2(struct objc_super *super, SEL op, ...)
__OSX_AVAILABLE_STARTING(__MAC_10_6, __IPHONE_2_0);
objc_msgSendSuper2方法入参是一个objc_super *super。
/// Specifies the superclass of an instance.
struct objc_super {
/// Specifies an instance of a class.
__unsafe_unretained 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 Class class;
#else
__unsafe_unretained Class super_class;
#endif
/* super_class is the first class to search */
};
#endif
所以按viewDidLoad执行时各个变量入栈顺序从高到底为self, _cmd, super_class(等同于self.class), receiver(等同于self), obj。
第一个self和第二个_cmd是隐藏参数。第三个self.class和第四个self是[super viewDidLoad]方法执行时候的参数。
在调用self.name的时候，本质上是self指针在内存向高位地址偏移一个指针。
从打印结果我们可以看到，obj就是cls的地址。在obj向上偏移一个指针就到了0x7fff543f5a90，这正好是ViewController的地址。
所以输出为my name is <ViewController: 0x7fb570e2ad00>。
至此，Objc中的对象到底是什么呢？
实质：Objc中的对象是一个指向ClassObject地址的变量，即 id obj = &ClassObject ， 而对象的实例变量 void *ivar = &obj + offset(N)
加深一下对上面这句话的理解，下面这段代码会输出什么？
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
NSLog(@"ViewController = %@ , 地址 = %p", self, &self);
NSString *myName = @"halfrost";
id cls = [Sark class];
NSLog(@"Sark class = %@ 地址 = %p", cls, &cls);
void *obj = &cls;
NSLog(@"Void *obj = %@ 地址 = %p", obj,&obj);
[(__bridge id)obj speak];
Sark *sark = [[Sark alloc]init];
NSLog(@"Sark instance = %@ 地址 = %p",sark,&sark);
[sark speak];
}
ViewController = <ViewController: 0x7fff44404ab0> , 地址 = 0x7fff56a48a78
Sark class = Sark 地址 = 0x7fff56a48a50
Void *obj = <Sark: 0x7fff56a48a50> 地址 = 0x7fff56a48a48
my name is halfrost
Sark instance = <Sark: 0x6080000233e0> 地址 = 0x7fff56a48a40
my name is (null)
由于加了一个字符串，结果输出就完全变了，[(__bridge id)obj speak];这句话会输出“my name is halfrost”
原因还是和上面的类似。按viewDidLoad执行时各个变量入栈顺序从高到底为self，_cmd，self.class( super_class )，self ( receiver )，myName，obj。obj往上偏移一个指针，就是myName字符串，所以输出变成了输出myName了。
这里有一点需要额外说明的是，栈里面有两个 self，可能有些人认为是指针偏移到了第一个 self 了，于是打印出了 ViewController：
my name is <ViewController: 0x7fb570e2ad00>
其实这种想法是不对的，从 obj 往上找 name 属性，完全是指针偏移了一个 offset 导致的，也就是说指针只往下偏移了一个。那么怎么证明指针只偏移了一个，而不是偏移了4个到最下面的 self 呢？
obj 的地址是 0x7fff5c7b9a08，self 的地址是 0x7fff5c7b9a28。每个指针占8个字节，所以从 obj 到 self 中间确实有4个指针大小的间隔。如果从 obj 偏移一个指针，就到了 0x7fff5c7b9a10。我们需要把这个内存地址里面的内容打印出来。
LLDB 调试中，可以使用examine命令（简写是x）来查看内存地址中的值。x命令的语法如下所示：
x/n、f、u是可选的参数。
n 是一个正整数，表示显示内存的长度，也就是说从当前地址向后显示几个地址的内容。f 表示显示的格式，参见上面。如果地址所指的是字符串，那么格式可以是s，如果地十是指令地址，那么格式可以是 i。
u 表示从当前地址往后请求的字节数，如果不指定的话，GDB默认是4个bytes。u参数可以用下面的字符来代替，b表示单字节，h表示双字节，w表示四字节，g表示八字节。当我们指定了字节长度后，GDB会从指内存定的内存地址开始，读写指定字节，并把其当作一个值取出来。
我们用 x 命令分别打印出 0x7fff5c7b9a10 和 0x7fff5c7b9a28 内存地址里面的内容，我们会发现两个打印出来的值是一样的，都是 0x7fbf0d606aa0。
这两个 self 的地址不同，里面存储的内容是相同的。
所以 obj 是偏移了一个指针，而不是偏移到最下面的 self 。
原文 , 有删减 : https://www.jianshu.com/p/9d649ce6d0b8