Objects in memory

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CFRuntimeClass

Gli oggetti CF* provengono da CoreFoundation, che fornisce più di 50 classi di oggetti come CFString, CFNumber o CFAllocatior.

Tutte queste classi sono istanze della classe CFRuntimeClass, che quando chiamata restituisce un indice alla __CFRuntimeClassTable. Il CFRuntimeClass è definito in CFRuntime.h:

// Some comments were added to the original code

enum { // Version field constants
_kCFRuntimeScannedObject =     (1UL << 0),
_kCFRuntimeResourcefulObject = (1UL << 2),  // tells CFRuntime to make use of the reclaim field
_kCFRuntimeCustomRefCount =    (1UL << 3),  // tells CFRuntime to make use of the refcount field
_kCFRuntimeRequiresAlignment = (1UL << 4),  // tells CFRuntime to make use of the requiredAlignment field
};

typedef struct __CFRuntimeClass {
CFIndex version;  // This is made a bitwise OR with the relevant previous flags

const char *className; // must be a pure ASCII string, nul-terminated
void (*init)(CFTypeRef cf);  // Initializer function
CFTypeRef (*copy)(CFAllocatorRef allocator, CFTypeRef cf); // Copy function, taking CFAllocatorRef and CFTypeRef to copy
void (*finalize)(CFTypeRef cf); // Finalizer function
Boolean (*equal)(CFTypeRef cf1, CFTypeRef cf2); // Function to be called by CFEqual()
CFHashCode (*hash)(CFTypeRef cf); // Function to be called by CFHash()
CFStringRef (*copyFormattingDesc)(CFTypeRef cf, CFDictionaryRef formatOptions); // Provides a CFStringRef with a textual description of the object// return str with retain
CFStringRef (*copyDebugDesc)(CFTypeRef cf);	// CFStringRed with textual description of the object for CFCopyDescription

#define CF_RECLAIM_AVAILABLE 1
void (*reclaim)(CFTypeRef cf); // Or in _kCFRuntimeResourcefulObject in the .version to indicate this field should be used
// It not null, it's called when the last reference to the object is released

#define CF_REFCOUNT_AVAILABLE 1
// If not null, the following is called when incrementing or decrementing reference count
uint32_t (*refcount)(intptr_t op, CFTypeRef cf); // Or in _kCFRuntimeCustomRefCount in the .version to indicate this field should be used
// this field must be non-NULL when _kCFRuntimeCustomRefCount is in the .version field
// - if the callback is passed 1 in 'op' it should increment the 'cf's reference count and return 0
// - if the callback is passed 0 in 'op' it should return the 'cf's reference count, up to 32 bits
// - if the callback is passed -1 in 'op' it should decrement the 'cf's reference count; if it is now zero, 'cf' should be cleaned up and deallocated (the finalize callback above will NOT be called unless the process is running under GC, and CF does not deallocate the memory for you; if running under GC, finalize should do the object tear-down and free the object memory); then return 0
// remember to use saturation arithmetic logic and stop incrementing and decrementing when the ref count hits UINT32_MAX, or you will have a security bug
// remember that reference count incrementing/decrementing must be done thread-safely/atomically
// objects should be created/initialized with a custom ref-count of 1 by the class creation functions
// do not attempt to use any bits within the CFRuntimeBase for your reference count; store that in some additional field in your CF object

#pragma GCC diagnostic push
#pragma GCC diagnostic ignored "-Wmissing-field-initializers"
#define CF_REQUIRED_ALIGNMENT_AVAILABLE 1
// If not 0, allocation of object must be on this boundary
uintptr_t requiredAlignment; // Or in _kCFRuntimeRequiresAlignment in the .version field to indicate this field should be used; the allocator to _CFRuntimeCreateInstance() will be ignored in this case; if this is less than the minimum alignment the system supports, you'll get higher alignment; if this is not an alignment the system supports (e.g., most systems will only support powers of two, or if it is too high), the result (consequences) will be up to CF or the system to decide

} CFRuntimeClass;

Objective-C

Sezioni di memoria utilizzate

La maggior parte dei dati utilizzati dall'esecuzione di ObjectiveC cambierà durante l'esecuzione, quindi utilizza alcune sezioni del segmento __DATA in memoria:

• __objc_msgrefs (message_ref_t): Riferimenti ai messaggi

• __objc_ivar (ivar): Variabili di istanza

• __objc_data (...): Dati mutabili

• __objc_classrefs (Class): Riferimenti alle classi

• __objc_superrefs (Class): Riferimenti alle superclassi

• __objc_protorefs (protocol_t *): Riferimenti ai protocolli

• __objc_selrefs (SEL): Riferimenti ai selettori

• __objc_const (...): Dati della classe r/o e altri dati (sperabilmente) costanti

• __objc_imageinfo (versione, flag): Utilizzato durante il caricamento dell'immagine: Versione attualmente 0; I flag specificano il supporto preottimizzato per il GC, ecc.

• __objc_protolist (protocol_t *): Elenco dei protocolli

• __objc_nlcatlist (category_t): Puntatore alle categorie Non-Lazy definite in questo binario

• __objc_catlist (category_t): Puntatore alle categorie definite in questo binario

• __objc_nlclslist (classref_t): Puntatore alle classi Objective-C Non-Lazy definite in questo binario

• __objc_classlist (classref_t): Puntatori a tutte le classi Objective-C definite in questo binario

Utilizza anche alcune sezioni nel segmento __TEXT per memorizzare valori costanti se non è possibile scriverli in questa sezione:

• __objc_methname (Stringa-C): Nomi dei metodi

• __objc_classname (Stringa-C): Nomi delle classi

• __objc_methtype (Stringa-C): Tipi di metodi

Codifica dei tipi

Objective-C utilizza alcune manipolazioni per codificare i tipi di selettori e variabili di tipi semplici e complessi:

• I tipi primitivi utilizzano la loro prima lettera del tipo i per int, c per char, l per long... e utilizzano la lettera maiuscola nel caso in cui sia senza segno (L per unsigned Long).

• Altri tipi di dati le cui lettere sono utilizzate o sono speciali, utilizzano altre lettere o simboli come q per long long, b per campi di bit, B per booleani, # per classi, @ per id, * per puntatori a char, ^ per puntatori generici e ? per non definito.

• Gli array, le strutture e le unioni utilizzano [, { e (

Esempio di Dichiarazione del Metodo

- (NSString *)processString:(id)input withOptions:(char *)options andError:(id)error;

Il selettore sarebbe processString:withOptions:andError:

Codifica del Tipo

• id è codificato come @

• char * è codificato come *

La codifica completa del tipo per il metodo è:

@24@0:8@16*20^@24

Scomposizione Dettagliata

1. Tipo di Ritorno (NSString *): Codificato come @ con lunghezza 24

2. self (istanza dell'oggetto): Codificato come @, all'offset 0

3. _cmd (selettore): Codificato come :, all'offset 8

4. Primo argomento (char * input): Codificato come *, all'offset 16

5. Secondo argomento (NSDictionary * options): Codificato come @, all'offset 20

6. Terzo argomento (NSError ** error): Codificato come ^@, all'offset 24

Con il selettore + la codifica è possibile ricostruire il metodo.

Classi

Le classi in Objective-C sono una struttura con proprietà, puntatori a metodi... È possibile trovare la struttura objc_class nel codice sorgente:

struct objc_class : objc_object {
// Class ISA;
Class superclass;
cache_t cache;             // formerly cache pointer and vtable
class_data_bits_t bits;    // class_rw_t * plus custom rr/alloc flags

class_rw_t *data() {
return bits.data();
}
void setData(class_rw_t *newData) {
bits.setData(newData);
}

void setInfo(uint32_t set) {
assert(isFuture()  ||  isRealized());
data()->setFlags(set);
}
[...]

Questo classe utilizza alcuni bit del campo isa per indicare alcune informazioni sulla classe.

Successivamente, la struct ha un puntatore alla struct class_ro_t memorizzata su disco che contiene attributi della classe come il suo nome, metodi di base, proprietà e variabili di istanza. Durante l'esecuzione, una struttura aggiuntiva class_rw_t viene utilizzata contenente puntatori che possono essere modificati come metodi, protocolli, proprietà...