类的布局——方法列表（2）

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在上一篇的demo中，增加几个类方法：

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//  ObjectA.h
@interface ObjectA : NSObject

@property(nonatomic,assign,readonly)BOOL b;

- (void)funcA;
- (void)funcB:(NSString *)str;

+ (void)funcC;
+ (void)funcD:(NSString *)str;
@end

//  ObjectA.m
#import "ObjectA.h"
@implementation ObjectA
- (void)funcA {
    NSLog(@"方法A");
}
- (void)funcB:(NSString *)str {
    NSLog(@"方法B：%@", str);
}

+ (void)funcC {
    NSLog(@"类方法C");
}
+ (void)funcD:(NSString *)str {
    NSLog(@"类方法D: %@", str);
}
@end

用代码输出方法信息：

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// 定义 ISA_MASK 用于获取isa指针
#if __arm64__
#if TARGET_OS_EXCLAVEKIT
#define ISA_MASK        0xfffffffffffffff8ULL
#elif __has_feature(ptrauth_calls) || TARGET_OS_SIMULATOR
#define ISA_MASK        0x007ffffffffffff8ULL
#else
#define ISA_MASK        0x0000000ffffffff8ULL
#endif
#endif

// 定义 FAST_DATA_MASK 用于获取class_rw_t
#if TARGET_OS_EXCLAVEKIT
#define FAST_DATA_MASK          0x0000001ffffffff8UL
#elif TARGET_OS_IPHONE && !TARGET_OS_SIMULATOR
#define FAST_DATA_MASK          0x0f00007ffffffff8UL
#else
#define FAST_DATA_MASK          0x0f007ffffffffff8UL
#endif

// 定义方法结构体
struct method_t {
    SEL sel;
    char *types;
    IMP imp;
};

// 定义方法列表结构体
struct method_list_t {
    uint32_t entsizeAndFlags;
    uint32_t count;
    struct method_t elements[0];
};

// 从实例对象中获取isa指针
BytePtr _isaForObject(NSObject *obj) {
    if (obj == nil) return NULL;
    struct _object {
        BytePtr isa;
    };
    struct _object *obj_ptr = (struct _object *)(__bridge void *)obj;
    return (BytePtr)((int64_t)obj_ptr->isa & ISA_MASK);
}

// 从isa指针中获取方法列表和方法数
void _methodsWithIsa(BytePtr isa, struct method_t **methods, uint32_t *count) {
    // 获取isa中的bits
    uintptr_t bits = *((uintptr_t *)(isa + 8/*isa*/ + 8/*superclass*/ + 16/*cache*/));
    
    // 获取 class_rw_t
    uintptr_t class_rw_t = bits & FAST_DATA_MASK;
    
    // 获取 ro_or_rw_ext
    uintptr_t ro_or_rw_ext = *((uintptr_t *)(class_rw_t + 0x8));
    
    // 获取class_ro_t
    // 判断是class_rw_ext_t 还是 class_ro_t
    uintptr_t class_ro_t = ro_or_rw_ext;
    if (ro_or_rw_ext & 0x1) {
        // class_rw_ext_t
        class_ro_t = *((uintptr_t *)ro_or_rw_ext);
    }
    
    // 获取class_ro_t 中的 baseMethods
    uintptr_t baseMethods = *(uintptr_t *)(class_ro_t + 4/*flags*/ + 4/*instanceStart*/ + 4/*instanceSize*/ + 4/*reserved*/ + 8/*ivarLayout*/ + 8/*name*/);
    
    struct method_list_t *_method_list_t = (struct method_list_t *)baseMethods;
    *count = _method_list_t->count;
    *methods = _method_list_t->elements;
};

// 输出方法信息
void _printMethods(struct method_t *methods, uint32_t count) {
    struct method_t *node = methods;
    for (int i=0; i<count; i++) {
        printf("=============================\n");
        printf("SEL:%s\n", sel_getName(node->sel));
        printf("types:%s\n",node->types);
        printf("imp:0x%lx\n",(uintptr_t)node->imp);
        node++;
    }
    printf("=============================\n");
}

// 调用
	ObjectA *aObj = [[ObjectA alloc] init];

  BytePtr a_isa = _isaForObject(aObj);   
	struct method_t *method = NULL;
  uint32_t count;
  _methodsWithIsa(a_isa, &method, &count);
  _printMethods(method, count);

// 输出如下：
=============================
SEL:funcA
types:v16@0:8
imp:0x1009b5c58
=============================
SEL:funcB:
types:v24@0:8@16
imp:0x1009b5c84
=============================
SEL:b
types:B16@0:8
imp:0x1009b5d78
=============================

不难发现，刚刚新增的两个类方法并没有被输出。

原因是因为类方法和实例方法并不是存放在一起；在OC的设计中，有类的类的说法，即我们日常开发中的元类。而我们定义的类方法，就存储在元类中。

回顾一下类的定义：

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struct objc_class : objc_object {
    // Class ISA;			// 继承自 struct objc_object
    Class superclass;
    cache_t cache;             // formerly cache pointer and vtable
    class_data_bits_t bits;
	  class_rw_t *data() const {
  	     return bits.data();
    }
};

之前我们把重心放在了bits上，现在我们回过头分析一下它的整个结构，就会发现，它也有一个isa指针（继承自objc_object）。元类就存储在类对象的isa中。元类也是objc_class类型。

元类也是objc_class结构体，那我们一样可以用上面的代码去解析它的方法列表（元类中只存储类方法）：

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ObjectA *aObj = [[ObjectA alloc] init];
    
BytePtr a_isa = _isaForObject((NSObject *)aObj);		// 获取aObj的isa指针 （类对象）
BytePtr meta_isa = _isaForObject((__bridge NSObject *)(void *)a_isa);		// 获取类对象的isa指针
struct method_t *method = NULL;
uint32_t count;
_methodsWithIsa(meta_isa, &method, &count);
_printMethods(method, count);

// 输出
=============================
SEL:funcC
types:v16@0:8
imp:0x100cf5ce8
=============================
SEL:funcD:
types:v24@0:8@16
imp:0x100cf5d14
=============================