swift-方法调用面试题两则swift-方法调用面试题两则
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用户8893176
发布于 2021-08-09 11:22:55
发布于 2021-08-09 11:22:55
文章被收录于专栏：小黑娃Henry
本文的探索基于
swift 5.0，abi已经稳定相信这类底层问题变化的可能性不大。
题一
下方代码的输出：
protocol TestProtocol {
func teach()
}
extension TestProtocol{
func teach(){
print("TestProtocol teach")
}
}
class Teacher: TestProtocol{
func teach(){
print("Teacher teach")
}
}
var t = Teacher()
let t1: TestProtocol = Teacher()
t.teach()
print(type(of: t))
t1.teach()
print(type(of: t1))输出结果：
Teacher teach
Teacher
Teacher teach
Teacher我也查看了调用堆栈，很难看出一些端倪，所以还是使用的sil来看看编译后的代码。可以通过该文来获取：swift-获取sil、ast编译中间产物文件
先解读一下sil
两个方法调用的sil
//t.teach()
%19 = class_method %16 : $Teacher, #Teacher.teach : (Teacher) -> () -> (), $@convention(method) (@guaranteed Teacher) -> () // user: %20
%20 = apply %19(%16) : $@convention(method) (@guaranteed Teacher) -> ()
//t1.teach()
%23 = witness_method $@opened("8DDAC008-5636-11EB-B40C-FAFFC24337CB") TestProtocol, #TestProtocol.teach : <Self where Self : TestProtocol> (Self) -> () -> (), %22 : $*@opened("8DDAC008-5636-11EB-B40C-FAFFC24337CB") TestProtocol : $@convention(witness_method: TestProtocol) <τ_0_0 where τ_0_0 : TestProtocol> (@in_guaranteed τ_0_0) -> () // type-defs: %22; user: %24
%24 = apply %23<@opened("8DDAC008-5636-11EB-B40C-FAFFC24337CB") TestProtocol>(%22) : $@convention(witness_method: TestProtocol) <τ_0_0 where τ_0_0 : TestProtocol> (@in_guaranteed τ_0_0) -> () // type-defs: %22class_method
官方解释
- 根据类或类元类型实例的动态类型查找方法。简单说就是通过当前
类的动态类型去函数表（sil_vtable）中查找对应方法实现。 - sil_vtable
- t.teach()的调用就是
根据t的动态方法去函数表vtable中查找方法实现,看起来和协议关系都不大了。
witness_method
官方解释
- 查找受该协议约束的通用类对应的协议方法的实现。简单说就是：查找当前类在
协议表sil_witness_table的实现 - sil_witness_table（也就是大家常说的PWT）
- t1.teach()的调用会调用到
PWT中的协议方法（上图），最终依旧会通过class_method获取动态类型去调用函数表方法。
【小结】
- 两种调用方式最终都是通过
class_method获取动态类型去调用函数表方法。所以调用结果是一致的。 t1：TestProtocol所以在编译期间的类型：TestProtocol，只有通过class_method等方式动态获取类型的时候才能确定类型为：Teacher
题目稍微一变：
protocol TestProtocol { }
extension TestProtocol{
func teach(){
print("TestProtocol teach")
}
}
class Teacher: TestProtocol{
func teach(){
print("Teacher teach")
}
}
var t = Teacher()
let t1: TestProtocol = Teacher()
t.teach()
print(type(of: t))
t1.teach()
print(type(of: t1))输出结果：
Teacher teach
Teacher
TestProtocol teach
Teacherwhat fuck？是不是和你想的不一样了为什么会这样呢？
查看sil文件
按照上面的思路来看看，发生了什么？
//t0.teach()
%19 = class_method %16 : $Teacher, #Teacher.teach : (Teacher) -> () -> (), $@convention(method) (@guaranteed Teacher) -> () // user: %20
%20 = apply %19(%16) : $@convention(method) (@guaranteed Teacher) -> ()
//t1.teach()
%23 = function_ref @(extension in main):main.TestProtocol.teach() -> () : $@convention(method) <τ_0_0 where τ_0_0 : TestProtocol> (@in_guaranteed τ_0_0) -> () // user: %24
%24 = apply %23<@opened("86C16076-5648-11EB-8602-FAFFC24337CB") TestProtocol>(%22) : $@convention(method) <τ_0_0 where τ_0_0 : TestProtocol> (@in_guaranteed τ_0_0) -> () // type-defs: %22function_ref
- 简单说就是直接调用sil中已经确定的方法。
- sil中的
TestProtocol.teach()，就是直接调用拓展方法。
看一下vtable,sil_witness_table情况
sil_vtable中是有teach方法的，所以t.teach()调用class_method是正常的。- 调用
t1.teach()，依旧会调用witness_method->class_method但是发现t的动态类型Teacher中sil_witness_table是空的，则直接调用协议中的默认实现，并没有走函数表调用。
【小结】
- 直接调用是在编译期间就已经确定的。
- 如果协议中是空的，无论extension中是否有默认实现，遵守该协议的类中
sil_witness_table是空的。 t1在编译期间的类型：TestProtocol,依旧会走witness_method->class_method的流程，但是没有找到对应实现所以被优化了。这部分是通过sil和实际结果推测的，暂时没有找到证据,如果有知道的大神可以指教指教。
题二
protocol TestProtocol {
func teach()
}
extension TestProtocol {
func teach() {
print("extension - teach")
}
}
class Person: TestProtocol { }
class Teach: Person {
func teach() {
print("Teach - teach")
}
}
let t = Teach()
let t1:TestProtocol = Teach()
t.teach()
t1.teach()执行后会输出什么呢?
Teach - teach
extension - teach不知道和你脑中的结果一不一致？
sil文件
调用部分逻辑与题一一致。
- t.teach() 对应
class_method - t1.teach() 对应
witness_method
witness_method
- 根据
witness_method的特性，会调用到Teach的协议方法，而Teach这个类居然没有sil_witness_table。
- 查找到父类-Person的
sil_witness_table->协议方法->function_ref->sil文件中的TestProtocol.teach()
- 最后使用直接调用
协议的默认实现，而不是Teach类的函数表调用。
【小结】
- 在父类
Person使用了协议的默认实现时，Teach类中的func teach()，可以不当做一个协议方法，而当做一个普通方法看待。 - 父类继承协议，
子类实际上没有协议的"属性"，只是继承了父类的协议实现。
【总结】
- 在编译期间变量会被标记为
静态类型,直到运行期间才会标记为真实类型. - 编译期间被标记为
协议的通用类型，在调用时会执行witness_method方法查找PWT来查找方法实现。
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原始发表：2021/1/14 下，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除
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