ios-Runtime調用私有方法

　　有時在代碼中會有需要調用私有方法的場景，如不想import太多頭文件；想組件設計一些解耦的模塊；查看別人模塊中未暴露的代碼進行分析等。

　　在 ios 中調用私有方法有很多種方式，主要是通過Runtime去實現。下面自己也測試一下。

　　新建一個Person類，Person.h中不寫代碼，Person.m中如下:

#import "Person.h"

@implementation Person

- (void)eat
{
    NSLog(@"xxx eat====");
}

- (void)eat:(NSString *)str str2:(NSString *)str2 str3:(NSString *)str3
{
    NSLog(@"xxx eat====%@==%@==%@", str, str2, str3);
}

@end

 

【找到該類methodLists里的方法】

　　要想調用私有方法，首先要知道類有什么哪些方法。可以通過如下代碼得到方法的一些信息：(不管私有還是公有，只要在該類的methodLists里)

// 獲取實例方法
- (void)getMethods
{
    int outCount = 0;
    Person *p = [Person new];
    Method *methods = class_copyMethodList([p class], &outCount);
    for (int i = 0; i < outCount; i ++) {
        NSLog(@"=============%d", i);
        // 獲取方法名
        Method method = methods[i];
        SEL methodName = method_getName(method);
        NSLog(@"方法名= %@", NSStringFromSelector(methodName));
        
        // 獲取參數
        char argInfo[512] = {};
        unsigned int argCount = method_getNumberOfArguments(method);
        for (int j = 0; j < argCount; j ++) {
            // 參數類型
            method_getArgumentType(method, j, argInfo, 512);
            NSLog(@"參數類型= %s", argInfo);
            memset(argInfo, '\0', strlen(argInfo));
        }
        
        // 獲取方法返回值類型
        char retType[512] = {};
        method_getReturnType(method, retType, 512);
        NSLog(@"返回類型值類型= %s", retType);
    }
    free(methods);
}

　　上面代碼使用runtime獲取一些方法的信息：方法名，參數對應的類型，返回值類型。上面這個方法打印結果如下:

=============0
方法名= eat
參數類型= @
參數類型= :
返回類型值類型= v
=============1
方法名= eat:str2:str3:
參數類型= @
參數類型= :
參數類型= @
參數類型= @
參數類型= @
返回類型值類型= v

　　打印的類型是一些符號，不知道這是什么鬼，但其實這是蘋果的類型編碼。它對照的含義如下:

v    A void —— (為空)
@    An object (whether statically typed or typed id) —— （id類型）
:    A method selector (SEL) —— (方法名)

　　上面打印的方法信息中 eat 方法也有兩個參數，實際每個方法都有兩個隱藏參數。（_cmd是當前方法編號）

【調用私有方法】

　　調用私有方法有多種方式，但其實最終都大同小異。如下:

　　1. 使用  performSelector  下面2和3行結果一樣。這樣比使用對象直接調用好處是編譯器不會報錯，也不用方法暴露頭文件。

Person *p = [Person new];
[p performSelector:@selector(eat)]; // log: xxx eat====

[p performSelector:NSSelectorFromString(@"eat")]; // log: xxx eat====

　　2. 使用 objc_msgSend ，對比上面 objc_msgSend 好處是傳遞多個參數時更為方便。objc_msgSend深入學習

Person *p = [Person new]; // 需要引用 Person.h 頭文件
objc_msgSend(p, @selector(eat:str2:str3:), @"1", @"2", @"3"); // log: eat====1==2==3

　　3. 利用函數實現IMP，IMP類型結構與objc_msgSend底層是同一類型，與2中實現無差別

Person *p = [Person new];
IMP imp = [p methodForSelector:@selector(eat)];
void (* tempFunc)(id target, SEL) = (void *)imp;
tempFunc(p, @selector(eat)); // log: xxx eat====

　　4. 使用類對象發送消息，上面3種方式都需要引用 Person.h 頭文件，這里類對象進行調用可以解決這個問題。

Class pClassObj = NSClassFromString(@"Person");
objc_msgSend([pClassObj new], @selector(eat));

【類對象】

　　進入 objc.h 中查看 Class 與 Object 結構定義。每個 objc_object 下都有一個 isa 指針指向這個對象所屬的 objc_class。

/// An opaque type that represents an Objective-C class.
typedef struct objc_class *Class;

/// Represents an instance of a class.
struct objc_object {
    Class _Nonnull isa  OBJC_ISA_AVAILABILITY;
};

 

　　再看一下 objc_class 定義的結構。它里面只有一個 isa 指針，下面那些屬性在 objc2 中已經不可用了。

struct objc_class {
    Class _Nonnull isa  OBJC_ISA_AVAILABILITY;

#if !__OBJC2__
    Class _Nullable super_class                              OBJC2_UNAVAILABLE;
    const char * _Nonnull name                               OBJC2_UNAVAILABLE;
    long version                                             OBJC2_UNAVAILABLE;
    long info                                                OBJC2_UNAVAILABLE;
    long instance_size                                       OBJC2_UNAVAILABLE;
    struct objc_ivar_list * _Nullable ivars                  OBJC2_UNAVAILABLE;
    struct objc_method_list * _Nullable * _Nullable methodLists                    OBJC2_UNAVAILABLE;
    struct objc_cache * _Nonnull cache                       OBJC2_UNAVAILABLE;
    struct objc_protocol_list * _Nullable protocols          OBJC2_UNAVAILABLE;
#endif

} OBJC2_UNAVAILABLE;

　　它里面的 isa 指向的是 MetaClass (元類)。Class 和 MetaClass :

• 當我們對一個實例發送消息時（-開頭的方法），會在該 instance 對應的類的 methodLists 里查找。
• 當我們對一個類發送消息時（+開頭的方法），會在該類的 MetaClass 的 methodLists 里查找。

　　

• 每個 Class 都有一個 isa 指針指向一個唯一的 Meta Class
• 每一個 Meta Class 的 isa 指針都指向最上層的 Meta Class，即 NSObject 的 MetaClass，而最上層的 MetaClass 的 isa 指針又指向自己

　　獲取類對象

[NSObject class];

　　獲取元類對象

Class class = [NSObject class];
Class metaClass = objc_getClass(class);

 

【實例對象成員變量】

　　上面可以知道，實例對象的方法存放在它對應類對象 (class) 的 methodsList 中，類方法存放它對應的元類 (metaClass) 的 methodsList 中。

　　一個 new 出來的對象除了它的方法，它還有成員變量。

• 成員變量是存放在實例對象之中

　　假如有一個 Person 對象，這個實例對象結構體中存放信息應該是這樣，即成員變量存放在結構體，方法信息通過 isa 去找相應的類對象。

struct Student_IMPL {
    Class isa;
    int _age;
    int _height;
};