为什么 id 是通用指针？

Question

我想知道为什么 id 是弱引用指针，它如何能够处理任何 class 类型指针以及在运行时我们如何检测哪种类型的类指针被分配给id。

Answer 1

为什么 id 是弱引用指针？

id 不是弱引用指针，至少在 ARC 所有权意义上不是。对对象的 id 类型引用是否弱取决于已声明的引用 __weak（及其变体）以及实际支持弱引用的对象的类。

但是，您可以说 id 提供弱类型，尽管我认为动态/鸭式类型是更准确的描述。由于 id 类型的引用不包含编译时类类型信息，因此编译器无法确定底层对象是否可以响应给定的选择器，这可能会导致运行时错误。

它如何能够处理任何类类型指针？

这是目标定义的一部分- C语言。编译器将 id 识别为每个 Objective-C 类的超类型，并且以不同的方式对待 id。另请参阅下面的答案。

在运行时，我们如何检测给 id 分配的是哪种类型的类指针？

在 Apple 的 Objective-C 运行时中，分配给对象的内存中的第一个字节必须指向该对象的类。您可能会在其他地方看到它被引用为 isa 指针，这就是 Apple 运行时查找每个¹ 对象的类的方式。 id 类型也被定义为具有此信息。事实上，它唯一的属性是isa指针，这意味着所有¹ Objective-C对象都符合这个定义。

如果您有 id 引用并希望发现所引用对象的类，您可以向其发送 -class：

id someObject;

// Assign something to someObject

// Log the corresponding class
Class c = [someObject class];
NSLog(@"class = %@", c);

// Test whether the object is of type NSString (or a subclass of NSString)
if ([someObject isKindOfClass:[NSString class]]) {
    NSLog(@"it's a string");
}

¹标记指针是该结构的一个显着偏差，并且（部分）由于它们，人们不应该直接访问 isa 指针。

Answer 2

拥有通用对象类型是件好事，因此您可以定义可以容纳任何类型对象的集合类型，以及可与任何对象一起使用的其他通用服务，而无需知道该对象是什么类型。

没有任何技巧可以让 id 发挥作用。在二进制级别，所有指针都是可互换的。它们只是将内存地址表示为数值。要使 id 接受任何类型的指针，只需禁用通常需要指针类型匹配的编译器规则。

您可以通过以下几种方式找到有关 id 类型变量的类的信息：

id theObject = // ... something
Class theClass = [theObject class];
NSString *className = NSStringFromClass(theClass);
NSClassDescription *classDescription = [NSClassDescription classDescriptionForClass:theClass];

但很少需要在代码中执行这些操作。更常见的是，您想要测试 id 变量是否是特定类的实例，如果是，则将其转换为该类并开始将其视为该类型。

if ([theObject isKindOfClass:[MySpecializedClass class]]) {
    MySpecializedClass *specialObject = (MySpecializedClass *)theObject;
    [specialObject doSomethingSpecial];
}

如果您要使用 -class 来查找类，但它返回了一个您一无所知的类，那么无论如何，您都无法根据该对象的类对该对象执行任何特殊操作。因此，没有理由做任何事情，而是检查它是否与您了解的类匹配，并且仅当您打算对这些类进行特殊处理时才这样做。

有时您可以使用 isMemberOfClass 而不是 isKindOfClass。这取决于您是想要精确匹配还是包含子类。

Answer 3

可能值得查看头文件 objc/objc.h 以查找 id 的内部结构。

typedef struct objc_class *Class;
typedef struct objc_object {
   Class isa;
} *id;


typedef struct objc_selector    *SEL;    
typedef id          (*IMP)(id, SEL, ...);