前言
我们知道objc_class中有ISA、superclass、cache_t、class_data_bits_t、class_rw_t等变量，我们今天主要来研究下cache_t，看看这个结构体里面存储的是什么东西。
探索
我们现创建一个类LGPerson，.h中实现如下:
.m中实现如下：
main函数实现如下：
探索方式1-lldb验证
在我们没有加载方法的时候lldb指令打印的如下：
我们发现在没有加载任何方法的时候，bucket_t里面是没有任何sel和imp的，sel是我们的方法编号，imp是个函数指针，里面有我们方法的具体实现。
当我们调用方法后，我们调试如下：
我们发现我们直接 p $4.imp()时没有出来方法的imp，而且我们的sayCode方法并没有打印出来，这是为什么呢，我们打开objc源码，发现bucket_t中部分源码如下：
我们发现在调用imp()方法时，我们需要传入一个类，cache_t这个结构体中的部分源码如下：
我们发现buckets是一个指针数组，那我们打印这个数组应该就可以打印出我们想要的sayCode方法，lldb指令如下:
通过指针地址 +1的方式或者打印buckets这个数组中的元素也可以得到我们想要的结果，顺便再说下cache_t中的部分宏定义：
CACHE_MASK_STORAGE_OUTLINED：表示macOS或者模拟器；
CACHE_MASK_STORAGE_HIGH_16：表示64位真机；
CACHE_MASK_STORAGE_LOW_4：表示非64位真机
探索方式2-脱离源码
我们创建一个LGPerson类,里面声明几个实例方法，然后在main函数中调用，main函数中实现如下:
#import <Foundation/Foundation.h>
#import "LGPerson.h"
#import <objc/runtime.h>
typedef uint32_tmask_t; // x86_64 & arm64 asm are less efficient with 16-bits
structlg_bucket_t {
SEL_sel;
IMP_imp;
};
structlg_cache_t {
structlg_bucket_t* _buckets;
mask_t_mask;
uint16_t_flags;
uint16_t_occupied;
};
structlg_class_data_bits_t {
uintptr_tbits;
};
structlg_objc_class {
ClassISA;
Classsuperclass;
struct lg_cache_tcache; // formerly cache pointer and vtable
struct lg_class_data_bits_tbits; // class_rw_t * plus custom rr/alloc flags
};
intmain(intargc,constchar* argv[]) {
@autoreleasepool {
LGPerson*p = [LGPersonalloc];
ClasspClass = [LGPersonclass]; // objc_clas
[psay1];
[psay2];
// [p say3];
// [p say4];
// _occupied _mask 是什么 cup - 1
// 会变化 2-3 -> 2-7
// bucket 会有丢失 重新申请
// 顺序有点问题 哈希
// cache_t 底层原理
// 线索 :
structlg_objc_class*lg_pClass = (__bridgestructlg_objc_class*)(pClass);
NSLog(@"%hu - %u",lg_pClass->cache._occupied,lg_pClass->cache._mask);
for(mask_ti =0; icache._mask; i++) {
// 打印获取的 bucket
structlg_bucket_tbucket = lg_pClass->cache._buckets[i];
NSLog(@"%@ - %p",NSStringFromSelector(bucket._sel),bucket._imp);
}
NSLog(@"Hello, World!");
}
return0;
}
加上ISA属性后，增加两个方法的调用，其正确的打印结果应该是这样的:
在增加两个方法的调用，即解开say3、say4的注释，其打印结果如下
接下来我们需要探索_mask是什么吗？_occupied 是什么？
cache_t中有个函数incrementOccupied，然后我们发现它在cache_t::insert方法中调用部分源码如下：
insert方法，理解为cache_t的插入，而cache中存储的就是sel-imp，所以cache的原理从insert方法开始分析，以下是cache原理分析的流程图：
insert方法分析
根据occupied的值计算出当前的缓存占用量，当属性未赋值及无方法调用时，此时的occupied()为0，而newOccupied为1，如下所示
mask_t newOccupied=occupied()+1;
关于缓存占用量的计算，有以下几点说明：
alloc申请空间时，此时的对象已经创建，如果再调用init方法，occupied也会+1
当有属性赋值时，会隐式调用set方法，occupied也会增加，即有几个属性赋值，occupied就会在原有的基础上加几个
当有方法调用时，occupied也会增加，即有几次调用，occupied就会在原有的基础上加几个
如果是第一次创建，则默认开辟4个
如果缓存占用量小于等于3/4，则不作任何处理
如果缓存占用量超过3/4，则需要进行两倍扩容以及重新开辟空间
根据cache_hash方法，即哈希算法，计算sel-imp存储的哈希下标，分为以下三种情况：
如果哈希下标的位置未存储sel，即该下标位置获取sel等于0，此时将sel-imp存储进去，并将occupied占用大小加1
如果当前哈希下标存储的sel等于即将插入的sel，则直接返回
如果当前哈希下标存储的sel不等于即将插入的sel，则重新经过cache_next方法 即哈希冲突算法，重新进行哈希计算，得到新的下标，再去对比进行存储
总结
_mask是指掩码数据，用于在哈希算法或者哈希冲突算法中计算哈希下标，其中mask 等于capacity - 1
_occupied表示哈希表中sel-imp的占用大小(即可以理解为分配的内存中已经存储了sel-imp的的个数)，init会导致occupied变化
属性赋值，也会隐式调用，导致occupied变化
方法调用，导致occupied变化
在cache初始化时，分配的空间是4个，随着方法调用的增多，当存储的sel-imp个数，即newOccupied + CACHE_END_MARKER（等于1）的和 超过 总容量的3/4,例如有4个时，当occupied等于2时，就需要对cache的内存进行两倍扩容
