knowledge-kit/Chapter1 - iOS/1.124.md

从 OC 到 Swift

OC 与 Swift 混编模式下，方法调用原理探究

OC 与 Swift 混编

Person.h

#import <Foundation/Foundation.h>

NS_ASSUME_NONNULL_BEGIN

@interface Person : NSObject

- (instancetype)initWithCat:(id)cat;

- (void)showPower;

@end

NS_ASSUME_NONNULL_END
  
#import "Person.h"
#import "TestiOSWithSwift-Swift.h"

@interface Person()

@property (nonatomic, strong) Cat *cat;
@end
@implementation Person

- (instancetype)initWithCat:(id)cat {
    if (self = [super init]) {
        _cat = cat;
    }
    return self;
}

- (void)showPower {
    NSLog(@"I have a cat");
    [self.cat sayHi];
    [self.cat run];
}

@end

Cat.Swift

import Foundation

@objcMembers class Cat: NSObject {
    var name: String
    init(_ name: String = "Tom") {
        self.name = name
    }
    
    func  sayHi () {
        print("My name is \(name)")
    }
    
    func test1(v1: Int) {
        print("test1")
    }
    
    func test2(v1: Int, v2: Int) {
        print("test2")
    }
    
    func test2(_ v1: Double, _ v2: Double) {
        print("test2 _")
    }
    
    func run () {
        perform(#selector(test1))
        perform(#selector(test1(v1:)))
        perform(#selector(test2(v1:v2:)))
        perform(#selector(test2(_:_:)))
    }
}

点击屏幕触发事件，在 ViewController.swift

override func touchesBegan(_ touches: Set<UITouch>, with event: UIEvent?) {
        var cat: Cat = Cat("屁屁")
        var person: Person = Person(cat: cat)
        person.showPower() 
}

问题：

1. 为什么 Swift 暴露给 OC 的类最终要继承自 NSObject？

   因为在 OC 中，方法消息走的是消息传递，也就是 Runtime 的机制，Runtime 的实现依赖于 isa 指针，所以类必须继承自 NSObject。

2. Swift 代码中调用 OC 对象的方法 person.showPower() 底层是怎么调用的？

   底层实现还是需要用汇编来验证。断点加在 person.showPower() 处

   

   可以看到即使在 Swift 代码中，调用 OC 对象方法，本质上还是走 Objc Runtime 的一套流程。50行代码，将 showPower 的地址赋值给 rsi 寄存器，然后调用 objc_msgSend 方法。

   LLDB 下 输入 si 窥探下实现。

   

   可以看到一个很大的地址 0x00007ff80002d7c0 就是动态库的符号方法地址。同时 Xcode 很智能，右侧给出了函数名称。

3. OC 调用 Swift 底层又是如何调用的？在 OC 类 Person 中，底层调用 Swift Cat 类的 sayHi 方法。

   断点加在 [self.cat sayHi] 处，可以看到本质上还是 Runtime objc_msgSend 那一套。

   

4. cat.run() 底层是怎么调用的？

   如果一个 Swift 类，不继承自 NSObject，那么方法调用的本质就是走虚表那套逻辑，找到指针的前8个字节，根据前8个字节找到类信息，然后在类信息中，前面一些内存地址存储类型信息，后续根据偏移在方法列表中，找到需要调用的函数地址。类似下面的图。

   

   那 Swift 类继承自 NSObject 后，依然在 Swfit 中调用方法，背后的原理是什么？

   在 ViewController.swift 中 cat.sayHi() 下断点

   

Swift 方法如何走 Runtime 消息机制

可以看到，即使一个 Swift 类继承自 NSObject，但依旧在 Swift 中调用对象方法，本质上还是走虚表那套方法调用流程，不会走 Runtime 消息机制。

如果想让 Swift 方法调用走 Runtime 消息机制，可以在方法前加 @objc dynamic

dynamic func  sayHi () {
	print("My name is \(name)")
}

断点查看，发现在 Swift 代码中调用同样的 Swift 对象方法，此时走了 Runtime 消息机制。

Swift OC 混编，内存布局会改变吗

如果一个 Swift 类继承自 NSObject，内存布局会改变

class Person {
    var age: Int = 28
    var height: Int = 175
}
let p: Person = Person()
print(Mems.memStr(ofRef: p))
// console
0x0000000100010540 0x0000000000000003 0x000000000000001c 0x00000000000000af

可以看到一个 Swift 类，前8个字节用来存放类信息的指针，其次8个字节用来存放引用计数信息，后16个字节用来存放28和175，就是存储属性信息

调整下：

import Foundation
class Person: NSObject {
    var age: Int = 28
    var height: Int = 175
}
let p: Person = Person()
print(Mems.memStr(ofRef: p))
// console
0x011d8001000104e9 0x000000000000001c 0x00000000000000af 0x0000000000000000

可以看到当 Swift 类继承自 NSObject 后，前8个字节存放的是 isa 指针，其次的16个字节存放存储属性信息，最后的8个字节用来内存对齐。

混编

Swift 类如何在 OC 中使用

OC 项目，使用 Swift 开发默认会创建 项目名-Swift.swift 文件。Swift 类都可以在该文件中找到 默认情况下生成的 Swift class 是不可以直接在 OC 中使用的，如果需要访问需要在 class 前加 @objc，编译器生成的代码如下：

class 不仅需要创建对象，还需要访问属性和方法，可以在属性或者方法前加 @objc，效果如下

但这样很麻烦，需要给每个属性、方法添加 @objc。有简便方法，可以直接在 class 前加 @objcMembers，这样该 class 所有的属性、方法都可以在 OC 中访问

OC 类、对象方法如何在 Swift 中访问

要在 Swift 中访问 OC 类，需要创建桥接文件，OC 工程首次创建 Swift 文件时，Xcode 默认创建桥接文件 项目名-Bridging-Header.h。如果是手动创建的，则需要配置（在项目的 Build Settings 中，找到 Objective-C Bridging Header 设置项，并指定桥接头文件的路径。确保桥接头文件的路径正确无误，并且文件名和扩展名都正确）。

在桥接文件中（项目名-Bridging-Header.h） 写好需要在 Swift 中使用的 objective-C 类。

Swift 中不允许访问 objective-c 的方法或者需要换个方法名去调用，该怎么实现？

- (void)showPower NS_SWIFT_NAME(diaplayPower()); oc 对象方法名，在 Swift 中使用时，想换个名字，可以用 NS_SWIFT_NAME(新的方法名()) - (void)displayPower NS_SWIFT_UNAVAILABLE("请使用 showPower"); oc 对象方法名，不想在 Swift 使用时，可以加 NS_SWIFT_UNAVAILABLE(原因)