探究objc底层原理过程中，经常会碰到一个模板 list_array_tt

你在类加载，办法查找，散列表，同步锁等等都会碰到这个结构，c++的模板功用非常强大，但代码看上去确实比较头疼

其实没那么糟了，咱们能够尝试了解下这个结构，对探究ios底层源码很有帮助，假如不以模板的视点去考虑，那么在剖析源码的过程中，很多逻辑就会想漠然，底层的了解上就会止步不前

预览 list_array_tt

list_array_tt 是个模板，存在于runtime头文件中，可见它关于runtime api的重要性了

最简略粗鄙了解，从模板命名看，List Element，逻辑上便是一个容器List 与 元素Element的联系，不过不是简略的线性联系

list_array_tt 俯瞰结构

• 一个array_t 结构体

• 一个迭代器

• 一个list指针，不过比较特殊，它还有一个附加功用，能够表述数组

list_array_tt 要害办法整理

• hasArray() 是否有数组功用

• array() 返回数组容器

• setArray(array_t *array)

• count() 元素数量

• begin() end() … 迭代器迭代功用

• countLists() 数组array的元素list的数量 也便是有多少个list

• beginLists() endLists() 第一个list 与 终究一个list

• attachLists(List* const * addedLists, uint32_t addedCount) array增加list逻辑 很重要

预览 entsize_list_tt

entsize_list_tt 也是个模板，也存在于runtime 头文件中

entsize_list_tt 俯瞰结构

• entsizeAndFlags 除了记载元素巨细，一起额外比特位包含flag信息

• count 能够粗鄙了解为模板元素的数量

• 也有一个迭代器

entsize_list_tt 要害办法整理

• entsize() 元素巨细

• get(uint32_t i) 获取元素

• byteSize() 模板List字节巨细

• begin() end() 迭代器迭代功用

此处发现有个迭代器，list_array_tt也有个迭代器，会感觉烦乱，后面我会拆解

entsize_list_tt 迭代剖析

迭代器iterator是个内部结构体 内部结构

• entsize 迭代元素巨细

• index 索引 首要是重载运算符号 中运用

• element 迭代元素指针

迭代器iterator的迭代功用其实很简略，首要经过运算符号重载完成迭代器的 ++ — *取元素 ->取元素指针 ==判别元素相等 != > < 比较巨细

operator 重载符号 是c++的重载运算符的语法，便是把运算符重载为迭代器的函数，运算符当作函数，经过传参调用函数 完成迭代过程中的运算逻辑

自增1 自减1 都是经过迭代器当时元素指针偏移 指针节点个数来完成的，能够对照链表偏移节点那样去了解 但你再细心看下，这是内存偏移

能够简略猜想一下 此处的迭代器 在 list_array_tt中也会运用到，先不必考虑list_array_tt中的迭代器结构，从俯瞰代码预览中，大致已经知道 list_array_tt 是个两层嵌套结构

list_array_tt 双层嵌套结构

• 外层能够相似看作是个数组结构，数组元素为模板List

• 模板List是内层结构，作为 list_array_tt的一个元素，而前面提到的迭代器首要是为了迭代List模板容器中的元素而创立的

• 关于 list_array_tt中的迭代器，相信终究调用的仍是 此处entsize_list_tt中的迭代器

回到 list_array_tt

list_array_tt 中的迭代器剖析

或许会有人觉得这个List::iterator 了解起来有点困难

其实这个List便是模板 entsize_list_tt ，这么说或许仍是有点模糊 举个实例或许比较容易了解一些

objc类的底层结构 method_array_t property_array_t protocol_array_t 都是承继自list_array_t

而且 这几个数据结构 都采用了相同的模板结构，不管是叫 method_list_t, property_list_t, 仍是 protocol_list_t

在 list_array_tt 中 都对应了 模板List，元素都是Element

咱们再分别看下 method_list_t, property_list_t 这几个模板详细定义

• method_list_t

• property_list_t

不管 method_list_t, property_list_t 的名字怎样起，终究都是承继自 entsize_list_tt模板结构而来， 便是模板容器List

上面的例子稍微总结下

• method_array_t properties_array_t protocol_array_t 或者其他什么结构，都套用一个通用嵌套模板容器

• 假如你的结构杂乱些，就用双层嵌套结构

• 而结构假如简略，就复用这个双层嵌套，当作单层List容器运用，只不过外层array只有一个元素罢了

• 你能够试想一下ios中的分类，假如存在多个分类，均扩展同名办法，你会怎样规划呢？

• 再者假如规划一个哈希结构，你又会怎样规划，咱们都知道哈嘻是个函数，不同的参数，得到的哈嘻方位或许会重复，你又会怎样规划这个哈嘻结构呢？

试着多想想，发散开了想，已然runtime中这么多的复用这个结构，自然这个结构很重要了，其实不只iOS底层了，其他很多言语都有这样的相似结构

c++自身便是跨渠道的，而你也许听过了解c++，就必须深化了解它的模板机制

好了 回归到上面的 list_array_tt 迭代器，在这个迭代器里，出现了 List::iterator

• 细心看前面的例子，看 method_list_t, property_list_t 承继联系截图 如 method_list_t 与 <> 中的 模板名字method_list_t 是相同的

• 已然 method_list_t 承继自 entsize_list_tt, 那么 method_list_t中的迭代器便是 method_list_t::iterator

• 这是详细实例，再还原为笼统模板便是 List::iterator

• 如此 list_array_tt 迭代器便是调用了 entsize_list_tt中的迭代器罢了

这是 list_array_tt 中的迭代器

Ptr便是模板List的指针封装罢了，便是List的begin end函数，也便是 entsize_list_tt中的迭代器 begin end函数

至此 前面的关于 外层迭代器调用 内层迭代器的猜想得证

list_array_tt 中的迭代器操作了解

• 重载运算符++ 外层元素也就当时拜访从数组中的当时元素List ，平移到下一个元素List上

  然后迭代器中的m指向方针List的第一个元素，mEnd指向方针List的终究一个元素

• 重载运算符 *取出 当时拜访的方针List 中正指向的元素 也便是m指向的元素

list_array_tt 中成员array_t 与 list了解

• 假如 list_array_tt 中设置了array，那么当时收效的便是 array_t结构，运用时遵循两层嵌套结构

  每次拜访必定需求知道 begin end，便是 先找到 array_t, 初始取到 lists（array结构中的首地址 也便是第0个元素的地址）

  每次遍历 如 ++ 或 — 也便是 lists移动到 后一个List 或 前一个List，一起 m指向方针List的第一个元素 mEnd指向方针List的终究一个元素

• 而假如 list_array_tt 中未设置 array，那么便是单层结构

  运用list这个成员 就不存在 array的方针List平移查找逻辑了

• 是否有双层嵌套结构 经过 arrayAndFlag & 1 来判别

• 双层嵌套结构数组获取 arrayAndFlag & ~1 取得

list_array_tt – attachLists流程剖析

到这儿便是这篇文章最核心的内容了，可是没有前面的铺垫，这块无法论述

为什么重要，假如要了解ios类的加载流程，这个attachLists流程你肯定绕不过去，否则你没办法了解 rwe 以及分类的加载逻辑 那这块的认知始终会处于坍缩状况

void attachLists(List* const * addedLists, uint32_t addedCount)

• 留意 参数 addedLists 是个模板List集合，存在多个模板List

• 先判别是否有双层嵌套结构

• 假如没有双层结构，也便是现在还没有数组，并且 addedLists中只有一个元素模板List

  那就继续坚持无数组状况，只把 addedLists中仅有的元素List（addedLists[0]）取出，赋给list

• 假如没有双层结构，但addedLists中有多个元素模板List

  拓荒一个数组array，数组元素个数为 addedCount 或者 addedCount + 1，取决于本来是否有list

  attachLists中的元素按次序 从第0个方位开始，顺次存放进 array中

  假如本来list存在，就把原list放进 array终究一个方位

• 假如有双层嵌套结构，也便是已有数组

  新拓荒一个数组newArray，数组元素个数为 addedCount + 原数组array中List个数count

  array中的旧元素，顺次存放进 newArray中的 终究count个方位上

  addedLists中的元素，顺次存放进 newArray中的前 addedCount 个方位上

  释放旧的array空间