Objective-C类的方法存储在何处以及如何存储？

Question

我知道当一个对象在堆上实例化时，至少分配足够的内存来保存对象的ivars。 我的问题是编译器如何存储方法。 内存中只有一个方法代码实例吗？ 或者代码是在内存中生成对象的固有部分，与ivars连续存储并执行？

看起来如果后者就是这种情况，即使像NSString这样的平凡对象也需要（相对）大量的内存（ NSString也从NSObject继承了方法）。

或者该方法是在内存中存储一​​次并将指针传递给拥有它的对象？

Answer 1

在“标准”Objective-C运行时，每个对象在任何其他实例变量之前包含指向它所属的类的指针，就像基类Object类具有一个名为的实例变量一样：

Class isa;

给定类的每个对象共享相同的isa指针。

该类包含许多元素，包括指向父类的指针，以及方法列表数组。 这些方法是专门在这个类上实现的方法。

struct objc_class {
    Class super_class;
    ...
    struct objc_method_list **methodLists;
    ...
};

这些方法列表都包含一系列方法：

struct objc_method_list {
    int method_count;
    struct objc_method method_list[];
};

struct objc_method {
    SEL method_name;
    char *method_types;
    IMP method_imp;
};

这里的IMP类型是一个函数指针。 它指向存储方法实现的内存中的（单个）位置，就像任何其他代码一样。

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注意：我在这里描述的实际上是ObjC 1.0运行时。 当前版本不像这样存储类和对象; 它做了许多复杂，聪明的事情，使方法调用更快。 但我所描述的仍然是它如何运作的精神 ，如果不是它的确切方式。

我还在其中一些结构中遗漏了几个字段，这些字段混淆了情况（例如，向后兼容性和/或填充）。 如果你想看到所有的血腥细节，请阅读真正的标题。

Answer 2

方法一次存储在内存中。 根据平台的不同，可根据需要将它们分页到RAM中。 如果您真的想了解更多细节，请阅读Apple的Mach-O和运行指南。 程序员通常不会关注自己，除非他们做的事情非常低级。

对象并不真正“拥有”方法。 我想你可以把它想象成拥有方法的类，所以如果你有400个NSStrings，你仍然只有RAM中每个方法的一个副本。

调用方法时，第一个参数是对象指针self。 这就是方法如何知道它需要操作的数据的位置。