深入了解Swiftruntime

Swiftruntime是Swift语言中的一个非常重要的运行库。它包含了许多在程序运行时需要的类、函数和变量。

一、Swiftruntime的概述

Swiftruntime库中的类、函数和变量是由Swift编译器自动生成的。这些代码在编译时会生成一个中间语言的文件，然后在运行时被加载到内存中。

Swiftruntime库包含了许多有用的功能，例如，动态创建和销毁对象、动态绑定方法、查找类信息等等。通过这些功能，我们可以在程序运行时动态地增加、删除或修改代码的行为。

在Swiftruntime库中，最重要的部分是Class结构体和Object结构体。Class结构体代表一个类对象，Object结构体代表一个实例对象。在很多情况下，我们需要使用这些结构体与Swiftruntime库进行交互。

二、动态创建和销毁对象

使用Swiftruntime库可以在程序运行时动态地创建和销毁对象。

import Foundation
import ObjectiveC.runtime

class Person: NSObject {
    var name: String?
    
    init(name: String) {
        self.name = name
    }
}

let pClass = objc_allocateClassPair(Person.self, "Student", 0)
objc_registerClassPair(pClass)

let p = pClass?.alloc() as? Person
p?.name = "张三"
print(p?.name ?? "Unnamed")

objc_disposeClassPair(pClass)

以上代码中，我们使用objc_allocateClassPair()函数创建了一个名为Student的类，并使用objc_registerClassPair()函数注册该类。然后我们使用该类的alloc()函数创建了一个实例对象，并给这个人对象的名字赋值为“张三”。

最后，我们使用objc_disposeClassPair()函数销毁创建的Student类。

三、动态绑定方法

使用Swiftruntime库可以在程序运行时动态地绑定方法。我们可以在运行时为一个类添加方法，或者替换一个已有的方法。

import Foundation
import ObjectiveC.runtime

class Person: NSObject {
    @objc dynamic func sayHello() {
        print("Hello")
    }
}

let p = Person()
p.sayHello()

let instanceMethod = class_getInstanceMethod(Person.self, #selector(Person.sayHello))
let originalIMP = method_getImplementation(instanceMethod!)

let block : @convention(block) (AnyObject) -> Void = { (selfInstance: AnyObject) -> Void in
    print("Hi, this is an IMP block")
    let originalIMP: IMP = class_getMethodImplementation(Person.self, #selector(Person.sayHello))
    typealias OriginalIMPType = @convention(c) (AnyObject, Selector) -> Void
    let originalMethod: OriginalIMPType = unsafeBitCast(originalIMP, to: OriginalIMPType.self)
    originalMethod(selfInstance, #selector(Person.sayHello))
}

let impl = imp_implementationWithBlock(unsafeBitCast(block,to: AnyObject.self))

method_setImplementation(instanceMethod!, impl)

p.sayHello()

以上代码中，我们首先创建了一个简单的Person类，它含有一个说Hello的方法。然后我们获取该方法的实现并保存在originalIMP变量中。

接着，我们创建了一个简单的闭包作为新的IMP，并使用imp_implementationWithBlock()函数将这个闭包转化成IMP。然后我们调用method_setImplementation()函数将这个新的IMP设置为类中原方法的实现。

最后，我们使用对象的sayHello()方法时，会调用新的IMP方法，它将首先输出一些信息，然后调用原方法的实现。

四、查找类信息

Swiftruntime库还提供了许多函数来查找和获取类信息。使用这些函数，我们可以获取一个类的父类、实例变量、属性、方法、遵循的协议等等信息。

import ObjectiveC.runtime

class Person: NSObject {
    var name: String?
    var age: Int = 0
    @objc dynamic func sayHello() {}
}

let p = Person()
let pClass: AnyClass? = object_getClass(p)

if let superclass: AnyClass = class_getSuperclass(pClass) {
    print("\(NSStringFromClass(superclass)) is the superclass of \(NSStringFromClass(pClass!))")
}

var count: UInt32 = 0
if let ivars = class_copyIvarList(pClass!, &count) {
    for i in 0..<count {
        let ivar: Ivar = ivars[Int(i)]
        print(ivar_getName(ivar)!)
    }
}

count = 0
if let propertyList = class_copyPropertyList(pClass!, &count) {
    for i in 0..<count {
        let property: objc_property_t = propertyList[Int(i)]
        print(property_getName(property))
    }
}

count = 0
if let methodList = class_copyMethodList(pClass!, &count) {
    for i in 0..<count {
        let method: Method = methodList[Int(i)]
        print(method_getName(method))
    }
}

count = 0
if let protocolList = class_copyProtocolList(pClass!, &count) {
    for i in 0..<count {
        let protocolObj: Protocol = protocolList[Int(i)]
        print(NSStringFromProtocol(protocolObj))
    }
}

以上代码中，我们首先创建了一个简单的Person类，并获取了类对象pClass。然后我们使用class_getSuperclass()函数获取了该类的父类，并输出了该信息。

接着，我们使用class_copyIvarList()函数、class_copyPropertyList()函数、class_copyMethodList()函数、class_copyProtocolList()函数获取了该类的实例变量、属性、方法、遵循的协议，并将它们输出。

五、总结

Swiftruntime库是Swift语言中的一个重要的运行库，它提供了许多在程序运行时需要的类、函数和变量。通过使用Swiftruntime库，我们可以动态地创建和销毁对象、动态绑定方法、查找类信息等等，从而实现一些非常高级的功能。