Swift結構體與類的方法排程

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前言

在忙碌中抽取時間來看這篇文章的朋友,希望各位看完這篇問斬都能都有所收穫。這篇文章主要是給大家分享的是Swift結構體與類的方法排程。好了廢話不多說,接下來直接步入主題吧。

1.普通方法時兩者方法排程的區別

● 結構體中的普通方法排程是靜態派發的方式 ○ 詳細分析會在以後: 方法排程之普通結構體方法 闡述 ● 類中的普通方法是以函式派發的方式去排程的。 ○ 詳細分析會在以後:方法排程之普通方法 闡述

2.議中兩者方法排程的區別

● 以類/結構體直接宣告的,   ○ 結構體:方法排程都是靜態排程   ○ 類:方法排程都是函式排程 ● 以協議型別宣告的, 無論協議的實現是類還是結構體:   ○ 方法最初定義在協議本身內, 則方法以協議函式表的方式排程   ○ 方法最初定義在協議延展內, 則方法以靜態派發的方式排程 ### 3.extension對類中方法排程的影響 ``extension PersonClass {

``func changClassName10``() {}

}

SIL程式碼:

image.png

image.png

斷點,彙編跟蹤一下:

image.png

可以看到 changClassName10 這個方法在執行的時候,由function_ref修飾,sil_vtable 中的函式列表裡面沒有。在編譯時已經確定了函式的地址,執行時,直接執行。所以延展內的方法是靜態派發。

🤔思考: 為什麼普通函式放到了延展中,它就不在函式表中,不是函式派發的方式排程了呢?

我們在[方法排程之普通方法:後續筆者會發布普通方法呼叫過程]:函式表是陣列結構,裡面的函式是按順序排列的

如果父類存在延展方法,且放在函式表裡,就需要考慮它和子類方法的排列順序問題。哪個在前,取決於檔案的編譯順序。如果子類先編譯,父類後編譯,還要將子類的所有方法都順次移位,再將延展方法插入到父類方法之後。這樣做,編譯效率就會降低將延展方法使用靜態派發,是一種以空間換時間的方法。 協議的延展中的方法,也是靜態派發的,他們是一樣的道理。

【注意】類的延展方法時,需要注意:

  • 不可以在子類裡重寫父類延展裡面的方法,子類可以重寫父類本類定義的方法
  • 不可以在延展裡 存在/重寫 已在繼承連中存在的同名方法

image.png

4.修飾詞對類方法排程的影響

1. 訪問修飾符修飾的方法

private func changClassName2``() {}

fileprivate func changClassName3``() {}

public func changClassName4``() {}

internal func changClassName5``() {}

open func changClassName6``() {}

SIL 程式碼: sil_vtable SIL :

image.png 雖然所有函式修飾符修飾的方法,都在函式表中存在,但是明顯 private 修飾的 changClassName2 , 與 fileprivate 修飾的changClassName3  與眾不同,他們在方法名的後面有 in _12232F587A4C5CD8B1EEDF696793A4FC *。 這個不同,會導致它們在方法排程的時候,和其他的訪問修飾符什麼區別呢? *再看方法排程 SIL :

image.png 可以發現 private 修飾的 changClassName2 , 與 fileprivate 修飾的changClassName3  在呼叫時,前面的修飾符是由function_ref 修飾 而不是class_method修飾。所以是靜態派發?

再彙編除錯一下:

image.png

編譯時已經確定了函式的地址,執行時,直接執行。所以private/fileprivate 訪問修飾符修飾的是靜態派發。

前面我們提到“函式表存放類中可能是動態派發去執行的函式”, 注意是可能哦, 不是一定的

小結:

private/fileprivate 訪問修飾符修飾的是靜態派發。

public/open/internal 訪問修飾符修飾的是函式派發。

2. @objc 修飾的方法: 函式表

原始碼:@objc func changClassName7``() {} vtable SIL:

image.png 方法排程 SIL:

image.png 執行、彙編:

image.png 所以: 在swift 中呼叫 @objc 修飾的方法是函式派發,沒什麼特別的。

那 @objc 的作用是什麼呢?

我們來看一下changClassName7 方法定義在 SIL 程式碼:

image.png 可以看到,除了正常的定義changClassName7 方法以外,額外底層多生成了一個 @objc main.PersonClass.changClassName7()這個方法內部又呼叫了 正常定義的changClassName7。

所以這個方法是暴露給OC中呼叫的介面方法. 沒有@objc 修飾的方法,OC 中是無法使用的。

3. dynamic 修飾的方法:函式表

原始碼如下: dynamic func changClassName8``() {} vtable SIL:

image.png 方法排程 SIL:

image.png 執行、彙編:

image.png 在編譯時,不能確定方法的地址,在函式表內,所以 dynamic的方法排程方式 是函式派發。

dynamic 有什麼作用呢?

看看方法定義SIL:

image.png 與普通函式不同的是,在方法定義時,多了一個dynamically_replacable的標籤,表明這是一個動態方法,可以被替換。可被替換是指在OC執行時的方法交換的場景下可被替換。

如果想要對Swift 方法進行方法交換,需要對被替換的方法加dynamic修飾。

再使用@_dynamicReplacement(for: teach)來完成替換.

示例程式碼如下:

``class` `PersonClass`NSObject {

``dynamic func teach``() {

``print``(``"teach"``)

``}

}

extension PersonClass {

``// swift 5 中提供的方法交換方式

``// 將 teach 方法替換成這行程式碼下面的teach1方法

``// 執行 teach 方法,實際上執行的是 teach1方法

``@``_dynamicReplacement``(``for``: ``teach``)

``func teach1``() {

``print``(``"teach1"``)

``}

}

let t = ``PersonClass``()

t.teach()

所以列印結果是:“teach1”

image.png

4. @objc dynamic 修飾的方法:訊息轉發

原始碼如下: 1 | @objc dynamic func changClassName9``() {} | | - | -------------------------------------------------

vtable SIL:

image.png

函式表中沒有changClassName9的函式。

方法排程 SIL:

image.png 與普通的函式派發方法呼叫時不同,不是以 class_method 方式,是以objc_method方式

執行、彙編除錯:

image.png 彙編除錯時,看到了熟悉的objc_msgSend 。這是OC的訊息轉發的方式進行方法排程。

5. static 修飾

static修飾的方法,叫做類方法,可以直接由類名去呼叫,無需建立例項物件。

原始碼如下: 1 | static func changClassName11``() {} | | - | -----------------------------------------

vtable SIL:

image.png

方法排程 SIL:

image.png

執行、彙編除錯:

image.png 以function_ref 的方式獲取函式, 所以是靜態派發

6. final 修飾

final修飾符的幾點使用原則

  • final修飾符只能修飾,表明該類不能被其他類繼承,也就是它沒資格當父類。
  • final修飾符也可以修飾類中的方法,  表明該方法不能被子類重寫
  • final不能修飾結構體、列舉、協議。

原始碼如下: 原始碼如下:

| 1 | final func changClassName1``() {} | | - | ---------------------------------------

table SIL:

image.png

方法排程 SIL:

image.png

行、彙編除錯:

image.png

以function_ref 的方式獲取函式, 所以是靜態派發

5.總結

函式表內的函式,不一定是函式派發的方式去排程。但是不在函式表中的,一定不是函式派發的方式。

在呼叫時獲取函式的方式可以作為判斷排程方法的依據。下面是對應不同的獲取函式的方式的不同調度方式:

Swift 中的方法排程分2大類:動態 排程 與靜態 排程

  • Direct(靜態排程): 在 SIL 檔案中,以function_ref 的方式獲取函式
    • 🌰 結構體的普通方法
    • 類中方法的修飾符為 final / private/fileprivate / static 
    • 類、結構體、協議延展內的方法
  • Dynamic Dispatch( 動態排程 官方文件傳送門☞ Dynamic Dispatch
    • Table(函式表排程) : 在 SIL 檔案中,以 class_method 的方式,通過 Vtable 獲取函式
    • 🌰 普通類中的方法 
    • 類中方法的修飾符為: open/public/internal / @objc / dynamaic
    • Message(訊息轉發排程): 在 SIL 檔案中,以 objc_method 的方式獲取函式
    • 🌰 @objc dynamaic
    • witness_method(協議表排程): 在 SIL 檔案中,以 witness_method 的方式, 通過 PWT  獲取函式
    • 🌰 遵守了協議並實現了協議本身定義的方法的結構體或者類

好了,小編給大家整理的swift的結構體與類的方法排程,若有收穫,就點個贊吧!

青山不改,綠水長流,後會有期,感謝每一位佳人的支援!

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