runtime

为深入学习runtime的原理及使用，找到几篇个人认为写的比较好的文章进行转载分享：

runtime 的原理及使用

简介：

因为Objc是一门动态语言，所以它总是想办法把一些决定工作从编译连接推迟到运行时。也就是说只有编译器是不够的，还需要一个运行时系统 (runtime system)来执行编译后的代码。这就是 Objective-C Runtime 系统存在的意义，它是整个Objc运行框架的一块基石。

RunTime简称运行时。OC就是运行时机制，其中最主要的是消息机制。对于C语言，函数的调用在编译的时候会决定调用哪个函数。对于OC的函数，属于动态调用过程，在编译的时候并不能决定真正调用哪个函数，只有在真正运行的时候才会根据函数的名称找到对应的函数来调用。

runtime是一套底层的C语言API，包含很多强大实用的C语言数据类型和C语言函数，平时我们编写的OC代码，底层都是基于runtime实现的。

操作对象的类型的定义

/// An opaque type that represents a method in a class definition.一个类型，代表着类定义中的一个方法

typedef struct objc_method *Method;

/// An opaque type that represents an instance variable.代表实例(对象)的变量

typedef struct objc_ivar *Ivar;

/// An opaque type that represents a category.代表一个分类

typedef struct objc_category *Category;

/// An opaque type that represents an Objective-C declared property.代表OC声明的属性

typedef struct objc_property *objc_property_t;

// Class代表一个类，它在objc.h中这样定义的  typedef struct objc_class *Class;

struct objc_class {

    Class isa  OBJC_ISA_AVAILABILITY;

#if !__OBJC2__

    Class super_class                                        OBJC2_UNAVAILABLE;

    constchar *name                                         OBJC2_UNAVAILABLE;

    long version                                             OBJC2_UNAVAILABLE;

    long info                                                OBJC2_UNAVAILABLE;

    long instance_size                                       OBJC2_UNAVAILABLE;

    struct objc_ivar_list *ivars                             OBJC2_UNAVAILABLE;

    struct objc_method_list **methodLists                    OBJC2_UNAVAILABLE;

    struct objc_cache *cache                                 OBJC2_UNAVAILABLE;

    struct objc_protocol_list *protocols                     OBJC2_UNAVAILABLE;

#endif

} OBJC2_UNAVAILABLE;

这些类型的定义，对一个类进行了完全的分解，将类定义或者对象的每一个部分都抽象为一个类型type，对操作一个类属性和方法非常方便。OBJC2_UNAVAILABLE标记的属性是Ojective-C 2.0不支持的,但实际上可以用响应的函数获取这些属性，例如：如果想要获取Class的name属性，可以按如下方法获取:

Class classPerson = Person.class;

// printf("%s\n", classPerson->name); //用这种方法已经不能获取name了因为OBJC2_UNAVAILABLE

const char *cname  = class_getName(classPerson);

printf("%s", cname);// 输出:Person

函数的定义

• 对对象进行操作的方法一般以object_开头
• 对类进行操作的方法一般以class_开头
• 对类或对象的方法进行操作的方法一般以method_开头
• 对成员变量进行操作的方法一般以ivar_开头
• 对属性进行操作的方法一般以property_开头开头
• 对协议进行操作的方法一般以protocol_开头

根据以上的函数的前缀 可以大致了解到层级关系。

对于以objc_开头的方法，则是runtime最终的管家，可以获取内存中类的加载信息,类的列表，关联对象和关联属性等操作。

runtime的应用：

方法调用的本质，就是让对象发送消息。

objc_msgSend,只有对象才能发送消息，因此以objc开头.

使用消息机制前提，必须导入#import <objc/message.h>

// 创建person对象

    Person *p = [[Person alloc] init];

    // 调用对象方法

    [p eat];

    // 本质：让对象发送消息

    objc_msgSend(p, @selector(eat));

    // 调用类方法的方式：两种

    // 第一种通过类名调用

    [Person eat];

    // 第二种通过类对象调用

    [[Person class] eat];

    // 用类名调用类方法，底层会自动把类名转换成类对象调用

    // 本质：让类对象发送消息

    objc_msgSend([Person class], @selector(eat));

交换方法

交换方法实现的需求场景：自己创建了一个功能性的方法，在项目中多次被引用，当项目的需求发生改变时，要使用另一种功能代替这个功能，要求是不改变旧的项目(也就是不改变原来方法的实现)。

可以在类的分类中，再写一个新的方法(是符合新的需求的),然后交换两个方法的实现。这样，在不改变项目的代码，而只是增加了新的代码的情况下，就完成了项目的改进。

交换两个方法的实现一般写在类的load方法里面，因为load方法会在程序运行前加载一次，而initialize方法会在类或者子类在第一次使用的时候调用，当有分类的时候会调用多次。

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {

    [super viewDidLoad];

    // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.

    // 需求：给imageNamed方法提供功能，每次加载图片就判断下图片是否加载成功。

    // 步骤一：先搞个分类，定义一个能加载图片并且能打印的方法+ (instancetype)imageWithName:(NSString *)name;

    // 步骤二：交换imageNamed和imageWithName的实现，就能调用imageWithName，间接调用imageWithName的实现。

    UIImage *image = [UIImage imageNamed:@"123"];

}

@end

@implementation UIImage (Image)

// 加载分类到内存的时候调用

+ (void)load

{

    // 交换方法

    // 获取imageWithName方法地址

    Method imageWithName = class_getClassMethod(self, @selector(imageWithName:));

    // 获取imageWithName方法地址

    Method imageName = class_getClassMethod(self, @selector(imageNamed:));

    // 交换方法地址，相当于交换实现方式

    method_exchangeImplementations(imageWithName, imageName);

}

// 不能在分类中重写系统方法imageNamed，因为会把系统的功能给覆盖掉，而且分类中不能调用super.

// 既能加载图片又能打印

+ (instancetype)imageWithName:(NSString *)name

{

    // 这里调用imageWithName，相当于调用imageName

    UIImage *image = [self imageWithName:name];

    if (image == nil) {

        NSLog(@"加载空的图片");

    }

    return image;

}

@end

类\对象的关联对象

关联对象不是为类\对象添加属性或者成员变量(因为在设置关联后也无法通过ivarList或者propertyList取得) ，而是为类添加一个相关的对象，通常用于存储类信息，例如存储类的属性列表数组，为将来字典转模型的方便。 

使用方式一：给分类添加属性

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {

    [super viewDidLoad];

    // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.

    // 给系统NSObject类动态添加属性name

    NSObject *objc = [[NSObject alloc] init];

    objc.name = @"小码哥";

    NSLog(@"%@",objc.name);

}

@end

// 定义关联的key

static constchar *key = "name";

@implementation NSObject (Property)

- (NSString *)name

{

    // 根据关联的key，获取关联的值。

    return objc_getAssociatedObject(self, key);

}

- (void)setName:(NSString *)name

{

    // 第一个参数：给哪个对象添加关联

    // 第二个参数：关联的key，通过这个key获取

    // 第三个参数：关联的value

    // 第四个参数:关联的策略

    objc_setAssociatedObject(self, key, name, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);

}

@end

使用方式二：给对象添加关联对象。

比如alertView,一般传值，使用的是alertView的tag属性。我们想把更多的参数传给alertView代理：

/**

 *  删除点击

 *  @param recId        购物车ID

 */

- (void)shopCartCell:(BSShopCartCell *)shopCartCell didDeleteClickedAtRecId:(NSString *)recId

{

    UIAlertView *alert = [[UIAlertView alloc] initWithTitle:@"" message:@"确认要删除这个宝贝"delegate:self cancelButtonTitle:@"取消" otherButtonTitles:@"确定", nil];

    

    // 传递多参数

    objc_setAssociatedObject(alert, "suppliers_id",@"1", OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);

    objc_setAssociatedObject(alert, "warehouse_id",@"2", OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);

    

    alert.tag = [recId intValue];

    [alert show];

}

/**

 *  确定删除操作

 */

- (void)alertView:(UIAlertView *)alertView clickedButtonAtIndex:(NSInteger)buttonIndex {

    if (buttonIndex ==1) {

        

        NSString *warehouse_id = objc_getAssociatedObject(alertView,"warehouse_id");

        NSString *suppliers_id = objc_getAssociatedObject(alertView,"suppliers_id");

        NSString *recId = [NSString stringWithFormat:@"%ld",(long)alertView.tag];

    }

}

objc_setAssociatedObject方法的参数解释:

1. 第一个参数id object, 当前对象
2. 第二个参数const void *key, 关联的key，是c字符串 
3. 第三个参数id value, 被关联的对象的值 
4. 第四个参数objc_AssociationPolicy policy关联引用的规则

动态添加方法

开发使用场景：如果一个类方法非常多，加载类到内存的时候也比较耗费资源，需要给每个方法生成映射表，可以使用动态给某个类，添加方法解决。

经典面试题：有没有使用performSelector，其实主要想问你有没有动态添加过方法。

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {

    [super viewDidLoad];

    // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.

    Person *p = [[Person alloc] init];

    // 默认person，没有实现eat方法，可以通过performSelector调用，但是会报错。

    // 动态添加方法就不会报错

    [p performSelector:@selector(eat)];

}

@end

@implementation Person

// void(*)()

// 默认方法都有两个隐式参数，

void eat(id self,SEL sel)

{

    NSLog(@"%@ %@",self,NSStringFromSelector(sel));

}

// 当一个对象调用未实现的方法，会调用这个方法处理,并且会把对应的方法列表传过来.

// 刚好可以用来判断，未实现的方法是不是我们想要动态添加的方法

+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel

{

    if (sel == @selector(eat)) {

        // 动态添加eat方法

        // 第一个参数：给哪个类添加方法

        // 第二个参数：添加方法的方法编号

        // 第三个参数：添加方法的函数实现（函数地址）

        // 第四个参数：函数的类型，(返回值+参数类型) v:void @:对象->self :表示SEL->_cmd

        class_addMethod(self, @selector(eat), eat, "v@:");

    }

    return [super resolveInstanceMethod:sel];

}

@end

字典转模型KVC实现

KVC：把字典中所有值给模型的属性赋值。这个是要求字典中的Key,必须要在模型里能找到相应的值，如果找不到就会报错。基本原理如：

 // KVC原理:

    // 1.遍历字典中所有key,去模型中查找有没有对应的属性

    [dict enumerateKeysAndObjectsUsingBlock:^(id  _Nonnull key,id  _Nonnull value, BOOL * _Nonnull stop) {

        

        // 2.去模型中查找有没有对应属性 KVC

        // key:source value:来自即刻笔记

        // [item setValue:@"来自即刻笔记" forKey:@"source"]

        [item setValue:value forKey:key];

    }];

但是，在实际开发中，从字典中取值,不一定要全部取出来。因此，我们可以通过重写KVC中的 forUndefinedKey这个方法，就不会进行报错处理。

// 重写系统方法? 1.想给系统方法添加额外功能 2.不想要系统方法实现

// 系统找不到就会调用这个方法,报错

- (void)setValue:(id)value forUndefinedKey:(NSString *)key

{

    

}

另外，我们可以通过runtime的方式去实现。我们把KVC的原理倒过来，通过遍历模型的值，从字典中取值。

// Ivar:成员变量 以下划线开头

// Property:属性

+ (instancetype)modelWithDict:(NSDictionary *)dict

{

    id objc = [[self alloc] init];

    

    // runtime:根据模型中属性,去字典中取出对应的value给模型属性赋值

    // 1.获取模型中所有成员变量 key

    // 获取哪个类的成员变量

    // count:成员变量个数

    unsigned int count =0;

    // 获取成员变量数组

    Ivar *ivarList = class_copyIvarList(self, &count);

    

    // 遍历所有成员变量

    for (int i =0; i < count; i++) {

        // 获取成员变量

        Ivar ivar = ivarList[i];

        

        // 获取成员变量名字

        NSString *ivarName = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getName(ivar)];

        // 获取成员变量类型

        NSString *ivarType = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getTypeEncoding(ivar)];

        // @\"User\" -> User

        ivarType = [ivarType stringByReplacingOccurrencesOfString:@"\"" withString:@""];

        ivarType = [ivarType stringByReplacingOccurrencesOfString:@"@" withString:@""];

        // 获取key

        NSString *key = [ivarName substringFromIndex:1];

        

        // 去字典中查找对应value

        // key:user  value:NSDictionary

        

        id value = dict[key];

        

        // 二级转换:判断下value是否是字典,如果是,字典转换层对应的模型

        // 并且是自定义对象才需要转换

        if ([value isKindOfClass:[NSDictionary class]] && ![ivarType hasPrefix:@"NS"]) {

            // 字典转换成模型 userDict => User模型

            // 转换成哪个模型

            // 获取类

            Class modelClass = NSClassFromString(ivarType);

            

            value = [modelClass modelWithDict:value];

        }

        

        // 给模型中属性赋值

        if (value) {

            [objc setValue:value forKey:key];

        }

    }

        

    return objc;

}

问题：

说说什么是runtime

1>OC 是一个全动态语言，OC 的一切都是基于 Runtime 实现的

平时编写的OC代码,在程序运行过程中, 其实最终都是转成了runtime的C语言代码, runtime算是OC的幕后工作者

比如:

OC :

[[Person alloc] init]

runtime :

objc_msgSend(objc_msgSend("Person" ,"alloc"), "init")

2>runtime是一套比较底层的纯C语言API,属于1个C语言库,包含了很多底层的C语言API

3>runtimeAPI的实现是用 C++ 开发的(源码中的实现文件都是mm)，是一套苹果开源的框架

3.技术点和应用场景

在以下的代码中，都用到了Person类，Person类知识简单的定义了一个成员变量和两个属性

@interface Person :NSObject

{

    @private

    float _height;

}

@property (nonatomic, copy)NSString *name;

@property (nonatomic, assign)int age;

@end

3_1.获取属性\成员变量列表

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对于获取成员变量的列表可以使用class_copyIvarList函数，如果想要获取属性列表可以使用class_copyPropertyList函数，使用的示例如下：

- (void)touchesBegan:(NSSet*)touches withEvent:(UIEvent*)event{

    

    Class classPerson= NSClassFromString(@"Person");// 与下面一句效果一样,可以不用导入头文件

//    Class clazz = Person.class;

    unsignedint count =0;

    Ivar *ivarList = class_copyIvarList(classPerson,&count);// 获取成员变量数组

    for (int i= 0; i< count; i++){

        constchar *cname= ivar_getName(ivarList[i]);// 获取成员变量的名字

        NSString*name =[NSString stringWithUTF8String:cname];

        NSLog(@"%@", name);

    }

    NSLog(@"-------------------分割线------------------");

    objc_property_t*propertyList = class_copyPropertyList(classPerson,&count);// 获取属性数组

    for (int i= 0; i< count; i++){

        constchar *cname= property_getName(propertyList[i]);

        NSString*name =[NSString stringWithUTF8String:cname];

        NSLog(@"%@", name);

    }

}

以上代码的输出为：

2015-06-0522:28:16.194 runtime终极[4192:195757] _height

2015-06-0522:28:16.195 runtime终极[4192:195757] _age

2015-06-0522:28:16.195 runtime终极[4192:195757] _name

2015-06-0522:28:16.195 runtime终极[4192:195757]-------------------分割线------------------

2015-06-0522:28:16.195 runtime终极[4192:195757] name

2015-06-0522:28:16.195 runtime终极[4192:195757] age

为什么会有上面的输出结果，因为@property会做三份工作：
1.生成一个带下划线的成员变量
2.生成这个成员变量的get方法
3.生成这个成员变量的set方法

因此会输出三个成员变量_height、_age和_name。需要注意的是属性名是不带下划线的，和定义时的名字一样。因此可以说：ivarList可以获取到@property关键字定义的属性，而propertyList不可以获取到成员变量。也就是：使用ivarList是可以将所有的成员变量和属性都获取的。

当属性是readonly的而且重写了getter时，这种情况还是会遇见的，比如一个属性是计算型属性，需要依赖其他属性的值计算而来。此时生成的带下划线的成员变量就不在了，通过ivarList不能获取该属性了。因此当有这种值的时候，无论使用ivarList还是使用propertyList都无法获取全部的属性或变量。

在进行下一个话题之前：先需要弄清楚另一个问题:对于一个readonly的属性，到底是didSet+set好，还是重写getter好?

大部分的readonly的属性是计算型的，依旧是依赖于其他属性，因此可以使用didSet+set，也就是在其他属性的set方法内，将本属性set。但是didSet+set有时候完全没有必要，不符合懒加载的规则，浪费了计算能力，用重写getter的方法好一些。因此重写getter总是会好一点。

回归正题：在KVC时，想要获取全部的成员变量和属性，怎么办呢？

首先要了解setValue: forKeyPath:方法的底层实现:以name属性为例

1.首先先去类的方法列表去寻找有木有setName:,如果有，就直接调用[person setName:value]

2.找找有没有带下划线的成员变量_name,如果有 _name = value;

3.找有没有成员变量name,如果有 name = value;

4.如果都没有找到，就直接报错。

因此对于readonly的又重写了getter的属性而言：如果对propertyList的属性一次使用kvc，就会报错，因此为保证代码正常，不能使用propertyList的属性进行kvc；

另外：这种属性本来就是计算型的了，为什么还有为它赋值呢，因此对它进行kvc也不合情理。

当使用ivaList时，直接就无法获取到这种属性，因此是kvc的最佳方案。再者，使用propertyList无法获取成员变量(_height)，无法对成员变量进行赋值。而使用ivaList是可以将该赋值的成员变量都获取的。

以上就是使用ivar还是使用property进行kvc的论证。

话题外： 很多类有些成员变量 既没有暴露给外部调用的getter又没有setter，只是用@private声明了一下：为什么？？
猜测是：是方法调用时使用的中间变量，因为是跟随对象产生，不适合使用静态static，又因为外部不会使用，所以没必要给外部提供接口，但是可能有好几个方法都需要这个量，不适合做局部变量，所以就这样定义了。

对于这种情况，要想不对这种成员变量赋值，在KVC时又可以这样改进一下，通过ivarList获取，去掉propertyList中没有的成员变量，这样就过滤掉了上面的那种成员变量了。

3_1_1.应用1:KVC字典转模型

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获取属性\成员列表一个重要的应用就是，一次取出模型中的属性\成员变量，根据它的名字获取字典中的key然后取出字典中这个key对应的value，使用setValue: forKeyPath:方法设置值。为什么要这样，而不再使用方法setValuesForKeysWithDictionary:。因为在setValuesForKeysWithDictionary:方法内部会执行这样一个过程

遍历字典里面的所有key,一个一个取出来,遍历每个key按照以下过程

1.取出key,

2.取出key的value，即dict[key]，直接给模型的属性\成员变量赋值

3.怎么给模型的属性赋值，使用方法setValue:value forKeyPath:key进行赋值，这个方法的执行过程在前面已经提到。

因此，开发中经常遇到的字典中的key比模型中多时，会出现的this class is not key-value compliant for ‘xxx’这个bug就很好解释了，通常是因为字典中的key，比模型中的属性\成员变量多。那么当模型中的属性比字典中多时，使用setValuesForKeysWithDictionary:会不不会有bug呢？经测试：当多出来的属性是对象数据类型时，为null，当属性是基本数据类型时，会有一个系统默认值(如int为0)。

因此使用逐一为属性赋值的方法进行KVC：

Class clazz =Person.class;

unsigned int count= 0;

Person *person= [[Person alloc]init];

NSDictionary *dict =@{@"name":@"zhangsan",@"age":@19,@"height":@1.75};

Ivar *ivars= class_copyIvarList(clazz,&count);

// NSLog(@"%tu", count); // 3

for (int i= 0; i< count; i++){

    constchar *cname= ivar_getName(ivars[i]);

    NSString*name =[NSString stringWithUTF8String:cname];

    NSString*key =[name substringFromIndex:1];// 去掉'_'

    [person setValue:dict[key] forKey:key];

}

NSLog(@"%@", person);// 已经重写了description方法

输出是：

<Person, 0x7ff15b80f230>{ name = zhangsan, height = 1.750000, age = 19}

使用这种方式进行kvc，即使字典中的key多的时候也不会有bug，但是新的问题出现了，如果模型中的属性比字典中的key多便会出现bug而且：如果多的是对象类型不会有bug，该属性的值为null，如果是基本数据类型就会出错could not set nil as the value for the key ‘xxx’。例如，将上面的字典改为：

NSDictionary *dict =@{@"age":@19,@"height":@1.75};// 去掉了name NSString类型

修改之后输出为:

<Person, 0x7f996263fbd0>{ name = (null), height = 1.750000, age = 19}

如果将字典改为：

NSDictionary *dict =@{@"name":@"zhangsan",@"age":@19};// 去掉了height float类型

程序直接崩溃。

如何解决上面的bug：可以在setValue:value forKeyPath:key方法调用之前进行如下处理：取出属性对应的类型，如果类型是基本数据类型，value替换为默认值(如int对应默认值为0)。

runtime提供的ivar_getTypeEncoding函数可以获取到属性的类型,返回值代表的含义如下：

height是float类型对应的TypeCode是"f"因此可以进行过滤一下，代码改动如下：

Class clazz =Person.class;

unsigned int count= 0;

Person *person= [[Person alloc]init];

NSDictionary *dict =@{@"name":@"zhangsan",@"age":@19,@"height":@1.75};

Ivar *ivars= class_copyIvarList(clazz,&count);

for (int i= 0; i< count; i++){

    constchar *cname= ivar_getName(ivars[i]);

    NSString*name =[NSString stringWithUTF8String:cname];

    NSString*key =[name substringFromIndex:1];

    

    constchar *coding= ivar_getTypeEncoding(ivars[i]);// 获取类型

    NSString*strCode =[NSString stringWithUTF8String:coding];

    id value = dict[key];

    if ([strCode isEqualToString:@"f"]){// 判断类型是否是float

        value =@(0.0);

    }

    

    [person setValue:value forKey:key];

}

NSLog(@"%@", person);

这样就可以正常执行了，输出为：

<Person, 0x7fc75d004a00>{ name = zhangsan, height = 0.000000, age = 19}

3_1_2.应用2:NSCoding归档和解档

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获取属性\成员列表另外一个重要的应用就是进行归档和解档，其原理和上面的kvc基本上一样，这里只是展示一些代码：

- (void)encodeWithCoder:(NSCoder*)aCoder {

    unsignedint count =0;

    Ivar *ivars = class_copyIvarList(self.class,&count);

    for (int i= 0; i< count; i++){

        constchar *cname= ivar_getName(ivars[i]);

        NSString*name =[NSString stringWithUTF8String:cname];

        NSString*key =[name substringFromIndex:1];

        

        id value =[self valueForKey:key];// 取出key对应的value

        [aCoder encodeObject:value forKey:key];// 编码

    }

}

- (id)initWithCoder:(NSCoder*)aDecoder {

    if (self= [super init]){

        unsignedint count =0;

        Ivar*ivars = class_copyIvarList(self.class,&count);

        for(int i= 0; i< count; i++){

            constchar *cname= ivar_getName(ivars[i]);

            NSString*name =[NSString stringWithUTF8String:cname];

            NSString*key =[name substringFromIndex:1];

            

            id value =[aDecoder decodeObjectForKey:key];// 解码

            [self setValue:value forKey:key];// 设置key对应的value

        }

    }

    returnself;    

}

3_2.交换方法实现

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交换方法实现的需求场景：自己创建了一个功能性的方法，在项目中多次被引用，当项目的需求发生改变时，要使用另一种功能代替这个功能，要求是不改变旧的项目(也就是不改变原来方法的实现)。

可以在类的分类中，再写一个新的方法(是符合新的需求的),然后交换两个方法的实现。这样，在不改变项目的代码，而只是增加了新的代码的情况下，就完成了项目的改进。

交换两个方法的实现一般写在类的load方法里面，因为load方法会在程序运行前加载一次，而initialize方法会在类或者子类在第一次使用的时候调用，当有分类的时候会调用多次。

// 程序一运行的时候调用

+ (void)load

{

//如果是类方法，使用的是class_getClassMethod，如果是对象方法使用的是class_getInstanceMethod

    Method methodOne= class_getInstanceMethod(self,@selector(methodOne:));

    Method methodTwo= class_getInstanceMethod(self,@selector(methodTwo:));

    // 交换两个方法的实现

    method_exchangeImplementations(methodOne, methodTwo);

}

注意的是

1.可以交换的两个方法的参数必须是匹配的，参数的类型一致。

2.如果在方法one的内部想要调用方法two，此时在方法one的内部应该用one调用，而实际上是在调用two，否则会造成死循环。

例如：

// 交换前

- (NSString*) methodOne:(NSString*)str{

NSLog(@"%@",[self methodTwo:str]);

return"suc";

}

// 交换后 在方法的实现中，要注意将调用two的地方，换成自己的名字

- (NSString*) methodOne:(NSString*)str{

NSLog(@"%@",[self methodOne:str]);

return"suc";

}

任何一个方法都有两个重要的属性：SEL是方法的编号 ,IMP是方法的实现，方法的调用过程实际上去根据SEL去寻找IMP。

在这个例子中，假设在交换之前SEL为methodOne:的方法指向着IMP1，SEL为methodTwo的方法指向着IMP2。

交换实现实际上是在底层是交换了方法编号的指向，也就是让methodOne:指向了IMP2，methodTwo指向了IMP1。

3_3.类\对象的关联对象

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关联对象不是为类\对象添加属性或者成员变量(因为在设置关联后也无法通过ivarList或者propertyList取得)，而是为类添加一个相关的对象，通常用于存储类信息，例如存储类的属性列表数组，为将来字典转模型的方便。例如，将属性的名称存到数组中设置关联

const char* propertiesKey= "propertiesKey";

unsigned int count= 0;

Ivar *ivars= class_copyIvarList([Personclass],&count);

NSMutableArray *arrayM= [NSMutableArray arrayWithCapacity:count];

for (unsignedint i =0; i< count;++i){

    Ivar pty= ivars[i];

    constchar *cname= ivar_getName(ivars[i]);

    NSString*name =[NSString stringWithUTF8String:cname];

    NSString*key =[name substringFromIndex:1];// 去掉_

    [arrayM addObject:key];

}

free(ivars);

objc_setAssociatedObject(self, propertiesKey, arrayM, OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC);

NSLog(@"%@", arrayM);

输出是

(

    age,

    height,

    name

)

objc_setAssociatedObject方法的参数解释:

第一个参数id object, 当前对象

第二个参数const void *key, 关联的key，可以是任意类型 

第三个参数id value, 被关联的对象 

第四个参数objc_AssociationPolicy policy关联引用的规则，取值有以下几种：

enum {

   OBJC_ASSOCIATION_ASSIGN =0,

   OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC =1,

   OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC =3,

   OBJC_ASSOCIATION_RETAIN =01401,

   OBJC_ASSOCIATION_COPY =01403

};

如果想要获取已经关联的对象，通过key取得即可

NSArray *pList= objc_getAssociatedObject(Person, propertiesKey);

可以将以上两种操作封装起来,为Person类增加一个properties类方法,封装上面的操作，用于方便获取类的属性列表。

const char* propertiesKey= "propertiesKey";

@implementation Person

+ (NSArray*)properties {

    // 如果已经关联了，就依据key取出被关联的对象并返回

    NSArray*pList = objc_getAssociatedObject(self, propertiesKey);

    if (pList !=nil){

        return pList;

    }

    // 如果没有关联，则设置关联对象，并将对象返回

    unsignedint count =0;

    Ivar *ivars = class_copyIvarList([selfclass],&count);

    

    NSMutableArray*arrayM =[NSMutableArray arrayWithCapacity:count];

    

    for (unsignedint i =0; i< count;++i){

        Ivar pty= ivars[i];

        constchar *cname= ivar_getName(ivars[i]);

        NSString*name =[NSString stringWithUTF8String:cname];

        NSString*key =[name substringFromIndex:1];

        [arrayM addObject:key];

    }

    free(ivars);

    objc_setAssociatedObject(self, propertiesKey, arrayM, OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC);

    return arrayM.copy;

}

@end

3_4.动态添加方法，拦截未实现的方法

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每个类都有都有一下两个类方法(来自NSObject)

+ (BOOL)resolveClassMethod:(SEL)sel 

+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel

以上两个一个使用于类方法，一个适用于对象方法。在代码中调用没有实现的方法时，也就是sel标识的方法没有实现都会现调用这两个方法中的一个(如果是类方法就调用第一个，如果是对象方法就调用第二个)拦截。通常的做法是在resolve的内部指定sel对应的IMP，从而完成方法的动态创建和调用两个过程，也可以不指定IMP打印错误信息后直接返回。

假如在Person类中没有-sayHi这个方法，如果对象p使用[p performSelector:@selector(sayHi) withObject:nil];那么就会必须经过Person类的resolveInstanceMethod:(SEL)sel方法，在这里为-sayHi指定实现。

void abc(idself, SEL _cmd){

    NSLog(@"%@说了hello",[self name]);

}

@implementation Person

//动态添加方法：在resolve中添加相应的方法，注意是类方法还是对象方法。

+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel

{

    if ([NSStringFromSelector(sel) isEqualToString:@"sayHi"]){

        class_addMethod(self, sel, abc,"v@:");// 为sel指定实现为abc

    }

    return YES;

}

@end

对实现(abc)的前两个参数的说明

每个方法的内部都默认包含两个参数，被称为隐式参数

id类型self(代表类或对象)和SEL类型的_cmd(方法编号)

class_addMethod函数参数的含义:

第一个参数Class cls, 类型

第二个参数SEL name, 被解析的方法

第三个参数 IMP imp, 指定的实现

第四个参数const char *types,方法的类型，具体参照类型的codeType那张图，但是要注意一点：Since the function must take at least two arguments—self and _cmd, the second and third characters must be “@:” (the first character is the return type).译为：因为函数必须至少有两个参数self和_cmd,第二个和第三个字符必须是“@:”。如果想要再增加参数，就可以从实现的第三个参数算起，看下面的例子就明白。

返回值：YES if the method was found and added to the receiver, otherwise NO.

为-sayHi方法的实现增加参数

调用时：

Person *p= [[Person alloc] init];

    

p.name= @"zhangsan";

p.age = 10;

[p performSelector:@selector(sayHi:) withObject:@"world"];// 增加了一个参数，多了冒号

对Person类中的代码做了修改

void abc(idself, SEL _cmd,NSString *content){// 增加了一个参数content

    NSLog(@"%@说了hello%@",[self name], content);

}

@implementation Person

//动态添加方法：在resolve中添加相应的方法，注意是类方法还是对象方法。

+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel

{

    if ([NSStringFromSelector(sel) isEqualToString:@"sayHi:"]){

        class_addMethod(self, sel, abc,"v@:@");// 增加了一个对象类型参数增加了@

    }

    return YES;

}

@end

输出为:

zhangsan说了helloworld

3_5.动态创建一个类

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动态创建一个类，为这个类添加成员变量和方法，并创建这个类型的对象:

#import "ViewController.h"

#import <objc/runtime.h>

#import <objc/message.h>

#import "Person.h"

static void printSchool(idself, SEL _cmd){

    NSLog(@"我的学校是%@",[self valueForKey:@"schoolName"]);

}

@implementation ViewController

- (void)touchesBegan:(NSSet*)touches withEvent:(UIEvent*)event{

    Class classStudent= objc_allocateClassPair(Person.class,"Student",0);

    

    // 添加一个NSString的变量，第四个参数是对其方式，第五个参数是参数类型

    if (class_addIvar(classStudent,"schoolName",sizeof(NSString*), 0,"@")){

        NSLog(@"添加成员变量schoolName成功");

    }

    

    // 为Student类添加方法 "v@:"这种写法见参数类型连接

    if (class_addMethod(classStudent,@selector(printSchool),(IMP)printSchool,"v@:")){

        NSLog(@"添加方法printSchool:成功");

    }

    

    // 注册这个类到runtime系统中就可以使用他了

    objc_registerClassPair(classStudent);// 返回void

    

    

    

    // 使用创建的类

    id student =[[classStudent alloc] init];

    NSString*schoolName =@"清华大学";

    // 给刚刚添加的变量赋值

    // object_setInstanceVariable(student, "schoolName", (void *)&str);在ARC下不允许使用

    [student setValue:schoolName forKey:@"schoolName"];

    // 调用printSchool方法，也就是给student这个接受者发送printSchool:这个消息

//    objc_msgSend(student, "printSchool"); // 我尝试用这种方法调用但是没有成功

    [student performSelector:@selector(printSchool) withObject:nil];// 动态调用未显式在类中声明的方法

    

}

@end

输出的结果是:

添加成员变量schoolName成功

添加方法printSchool成功

我的学校是清华大学

文章链接：

http://www.cnblogs.com/jys509/p/5207159.html

http://www.cnblogs.com/Mike-zh/p/4557014.html#anchor3_1

http://blog.csdn.net/cerastes/article/details/52690775