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前言

对第一周学习内容做个概括

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提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考

内存分区

内存分区
内存一共分为五大区域，栈区，堆区，全局区，常量区，代码区

栈区

由编译器自动分配释放，存放函数的参数值

堆区

允许程序在运行时动态的申请某个大小的内存空间，一般由程序员分配释放，若程序员不释放，程序结束时可能由OS回收。
和数据结构里面的堆不一样

全局区

全局变量和静态变量的存储是放在一起的，初始化的全局变量和静态变量在一块区域，未初始化的全局变量和未初始化的静态变量在相邻的另一块区域，程序结束后由系统释放。

文字常量区

常量字符串就放在这，它是只读的。程序结束后由系统释放。

程序代码区

存放程序的编译后的二进制代码，CPU执行的机器指令，并且是只读的。

程序在不同的阶段会在内存中占据不同的内存区域。

运行之前

运行之前，分为代码区，数据区，未初始化数据区。

运行之后

运行之后分为代码区，未初始化数据区，数据区，栈区，堆区

编译，链接

编译链接详细学习

编译的过程

1. 预处理

这一步做了这几件事
宏替换：源代码中使用的宏定义会被替换为对应的#define内容
头文件引入：（#include，#import）
使用对应的.h文件内容替换这一行的内容，所以尽量减少头文件的#import，使用@class代替，把#import放到.m文件中
处理条件编译指令：（#if，#else，#endif）

2. 词法分析

把原文件中的代码转化为特殊的标记流，源码被分为一个一个的单词，在行尾Loc中都标记出了源码所在的对应的原文件和具体行数，方便在报错的时候定位问题

3. 语法分析

把此词法分析生成的标记流，解析成为一个抽象语法树，这里面的每一节点也都标记了其在源码中的位置

4. 静态分析

把源码转化为抽象语法树后，编译器就可以对这个树进行处理。静态分析会对代码进行错误检测，如出现方法被调用但是未定义，定义但是未使用的变量等。
类型检查：clang做检查，检查程序是否发送正确的消息给正确的对象，是否在正确的值上调用了正常函数
其他分析：ObjCUnusedIVarsChecker.cpp检查是否有生成了但是从未使用的变量。ObjCSelfInitChecker.cpp是检查在 你的初始化方法中中调用 self 之前，是否已经调用[self initWith…]或[super init]了

5. 生成中间代码和优化

LLVM有三种表示形式，他们本质上是等价的
text：文本格式
memory:内存格式
bitcode：二进制格式

6. 汇编

汇编器将上一步生成的刻度的汇编代码转化为机器代码，最终产物是以.o结尾的目标文件。

链接

在编译的最后一步汇编结束后，就到了链接这一步

将上一步产生的目标文件和引用的静态库链接起来，最终生成可执行文件，链接解决了目标文件和库之间的链接

ARC，MRC

ARC的工作原理

在编译期干了什么

ARC会把能够相互抵消的retain、release、autorelease操作约简
ARC会分析对象的生存期需求，并在编译时自动插入适当的内存管理方法调用的代码
编译器还会为你生成合适的dealloc方法
将内存管理交由编译器和运行期组件来做，可以使代码得到多种优化

对象的底层

对象的底层详细学习

OC对象的本质就是结构体
struct NSObject_IMPL结构体事实上是一个Class类型的isa指针
objc_class是继承objc_object的
每个类的底层都会有一个Class类的isa指针。
Class底层是struct objc_class *类型，NSObject底层是struct objc_object结构体，id底层是struct objc_object *类型

struct objc_object {
    Class _Nonnull isa __attribute__((deprecated));
};

id底层实现是struct objc_object 类型，怪不得声明id类型变量时 后面不用再加""了，因为它定义的时候就定义为了一个Class的指针

SEL是struct objc_selector 类型
IMP是void ()(void )函数指针类型

struct objc_class : objc_object {
    //...省略无关代码
    // Class ISA;  //ISA(从objc_object继承过来的)
    Class superclass;  //指向其父类
    cache_t cache;  //缓存
    class_data_bits_t bits;  //类的数据
    
	class_rw_t *data() const {
        return bits.data();
    }
    void setData(class_rw_t *newData) {
        bits.setData(newData);
    }
    //...省略无关代码
}  

所有对象都是以objc_object为模板继承过来的。
类是一个结构体，里面存放了isa、superClass、cache、bits等

isa指针保存着指向类对象的内存地址，类对象全局只有一个，因此每个类创建出来的对象都会默认有一个isa属性，保存类对象的地址，也就是class，通过class就可以查询到这个对象的属性和方法，协议

源码主要是初始化isa，两种方式：

通过cls初始化：
非nonpointer，存储着Class、Meta-Class对象的内存地址信息。
通过bits初始化：
nonpointer，进行一系列的初始化操作。

消息传递，消息转发

消息传递和消息转发详细学习

消息转发

iOS的消息转发是指当一个对象收到一个无法响应的消息时，其会通过多个方法转发该消息，直到能够响应为止
当消息接收者无法响应某个方法时，Objective-C消息传递机制会按照以下顺序进行转发

1. 动态方法解析
2. 备援接收者
3. 完整消息转发

如果没有找到消息，该怎么处理呢？就需要消息转发。
消息转发机制大致可分为三个步骤：

1. 动态方法解析
2. 备援接受者
3. 完整消息转发

消息传递

在 iOS 中，消息传递是指通过向对象发送消息并让其执行对应的方法，从而实现组件间的通信和协作。

在 Objective-C 中，消息传递是通过向对象发送消息来实现的。当一个对象收到消息时，Objective-C 运行时会根据消息所带的函数名（即 Selector），查找该对象所属的类中是否有对应的方法实现。如果找到，则运行时会执行该方法实现；如果没找到，则会先尝试进行动态方法解析，再尝试进行消息转发

在 Objective-C 中，消息直到运行时才绑定到方法实现上。编译器会将消息表达式转化为一个消息函数的调用。

IMP指针

IMP本质就是一个函数指针，这个被指向的函数包含一个接收消息的对象id，调用方法的SEL，以及一些方法参数，并返回一个id。因此我们可以通过SEL获得它所对应的IMP，在取得了函数指针之后，也就意味着我们取得了需要执行方法的代码入口，这样我们就可以像普通的C语言函数调用一样使用这个函数指针

IMP与SEL的区别与联系

SEL：类方法的指针，相当于一种编号，区别与IMP
IMP：函数指针，保存了方法的地址