Swift进阶教程Mirror反射示例详解

目录

元类型与.self

AnyObject

在Swift开发中，我们经常会使用AnyObject来代表任意类的实例、类的类型、以及仅类遵守的协议。

代表任意类的实例、类的类型

class LGTeacher {
    var age = 18
}
var t = LGTeacher()
var t1: AnyObject = t //代表LGTeacher类的实例
var t2: AnyObject = LGTeacher.self //代表LGTeacher类的类型

代表仅类遵循的协议

这里使用了AnyObjcct来修饰协议，可以看到，当struct类型的structLGTeacher去遵循协议时，编译器会报错。只允许class类型遵循协议。

我们在和OC交互的过程中，也经常通过AnyObject来表示某种类型的instance。

我们在代码编写的过程中有时候不知道具体的类型，⽤AnyObject来表示；那如果我们知道了确定了类型，该如何把AnyObject转换成具体的类型，这⾥我们使⽤三个关键字as，as?，as!进行类型转换。

AnyClass

AnyClass代表了任意实例的类型，我们可以从源码里面去查看AnyClass的定义

public typealias AnyClass = AnyObject.Type

我们可以看到，AnyClass的定义就是AnyObject.Type，也就是实例对象的类型，所以我们不能用具体的实例对象赋值给AnyClass，编译器会报错。

Any

Any可以代表任意类型（枚举、结构体、类），也包括函数类型和Optional类型。

var array:[AnyObject] = [1,2]

上面这段代码会报错，因为AnyObject代表任意类的实例和类型，而我们传入的是Int类型，是属于值类型，无法用AnyObject表示。这时，我们要使用Any。

var array:[Any] = [1,2]

type(Of:)

type(Of:)⽤来获取⼀个值的动态类型。什么是动态类型呢？

静态类型(static>动态类型(dynamic Type)，这个是在运⾏时期确定的类型。

接下来我们用代码来描述静态类型和动态类型。



可以看到，在编译期间就能知道a的类型是Int，因为初始化数据的时候赋值的是Int类型数据，但是在test方法的形参定义的类型是Any，因此在编译期间并不知道其形参类型，所以将a传入时也被编译器当作是Any类型，但是在运行时，可以动态得知传入的a是Int类型，因此type(of:)就可以用来获取当前值在运行时的实际类型。

self

在Swift中，我们可以使用类型或者实例对象来访问self。

T.self: T 是实例对象，当前 T.self 返回的就是实例对象本身。

如果 T 是类，当前 T.self 返回的就是元类型。

我们通过代码验证一下。



从代码中，我们可以看到，当我po t 和po t1时，可以看到t和t1指向同一个地址。然后当我po t2时，发现打印出来的是LGTeaher类型。接下来我用x/8g命令打印t2，打印出t2的内存地址。再打印出t的内存地址，然后打印t里面存储metadata的内存地址。发现和t2的内存地址一模一样。

所以，在 T.self 中，当 T 为实例对象的时候，T.self 返回的是实例对象本身。当 T 为类的时候，T.self 返回的是一个元类型，也就是前面讲的元数据（metadata）。

self在方法里面的作用



我们可以看到，在实例方法中，self指向的就是当前调用方法的实例对象，而在类方法里面，self指向的就是当前类型的元数据。

Self引用

Self类型不是特定类型，⽽是让您⽅便地引⽤当前类型，⽽⽆需重复或知道该类型的名称。

在协议声明或协议成员声明中，Self类型是指最终符合协议的类型。



Self作为实例方法的返回类型代表自身类型



计算属性/实例方法中访问自身的类型属性，类型方法



Swift>

在OC中，我们可以通过Runtime特性来获取一个类的属性和方法。而Swift中没有Runtime，能使用OC的Runtime获取一个类的属性和方法吗？我们通过代码测试一下。



代码结果没有打印任何东西。

现在我们往LGTeacher类的属性和方法前面加上@objc标识符，看看会有什么结果？





这时可以通过Runtime API打印方法和属性名，但是OC无法进行调动。

对于继承NSObject类的Swift类，如果我们想要动态的获取当前的属性和⽅法，必须在其声明前添加@objc 关键字，否则也是没有办法通过Runtime API获取的。





继承NSObject类的Swift类，没有在属性和方法声明前面添加@objc 关键字，只能获取到init方法。





继承NSObject类的Swift类，在属性和方法声明前面添加@objc关键字，不仅可以使用Runtime API获取属性和方法名，也可以在OC中被调用。

还有一些和Swift Runtime相关的结论，我在这里总结出来，可以自己去试验一下。

纯swift类没有动态性，但在⽅法、属性前添加dynamic修饰，可获得动态性。继承⾃NSObject的swift类，其继承⾃⽗类的⽅法具有动态性，其它⾃定义⽅法、属性想要获得动态性，需要添加dynamic修饰。 若⽅法的参数、属性类型为swift特有、⽆法映射到objective－c的类型(如Character、Tuple)，则 此⽅法、属性⽆法添加dynamic修饰(编译器报错)

Mirror

Mirror的基本用法

所谓反射就是可以动态获取类型、成员信息，在运⾏时可以调⽤⽅法、属性等⾏为的特性。在使⽤OC开发时很少强调其反射概念，因为OC的Runtime要⽐其他语⾔中的反射强⼤的多。但是>

Mirror的基本使用如下

class LGTeacher {
    var age:Int = 18
    func teach() {
        print("teach")
    }
}
//⾸先通过构造⽅法构建⼀个Mirror实例，这⾥传⼊的参数是 Any，也就意味着当前可以是类，结构体，枚举等
let mirror = Mirror(reflecting: LGTeacher())
//接下来遍历 children 属性，这是⼀个集合
for pro in mirror.children {
    //然后我们可以直接通过 label 输出当前的名称，value 输出当前反射的值
    print("\(pro.label) : \(pro.value)")
}

Mirror的简单应用-JSON解析

class LGTeacher {
    var age:Int = 18
    var name = "FY"
}
enum JSONMapError: Error {
    case emptyKey
    case notConformProtocol
}
protocol JSONMap {
    func jsonMap() -> Any
}
extension JSONMap {
    func jsonMap() -> Any {
        let mirror = Mirror(reflecting: self)
        guard !mirror.children.isEmpty else {
            return self
        }
     
        var result: [String: Any] = [:]
      
        for child in mirror.children {
            if let value = child.value as? JSONMap {
                if let key = child.label {
                    result[key] = try? value.jsonMap()
                }
            } else {
                return JSONMapError.notConformProtocol
            }
        }        
        return result
    }
}
extension LGTeacher: JSONMap{}
extension Int: JSONMap{}
extension String: JSONMap{}
print(LGTeacher().jsonMap())
//
["age": 18, "name": "FY"]

Mirror源码解析

⾸先我们现在源⽂件⾥⾯搜索Mirror.Swift，在源码中我们可以很清晰的看到Mirror是由结构体实现的，我们忽略掉⼀些细节，快速定位到初始化的⽅法

public init(reflecting subject: Any) {
    if case let customized as CustomReflectable = subject {
        self = customized.customMirror
    } else {
        self = Mirror(internalReflecting: subject)
    }
}

可以看到，这⾥接受⼀个Any类型的参数，同样的这⾥有⼀个if case的写法来判断当前的subject是否遵循了customReflectable协议，如果是我们就直接调⽤customMirror, 否则就进⾏下级函数的调⽤。

这⾥有两个需要注意的点if case的写法，这⾥其实枚举Case的模式匹配，和我们的Switch⼀样，这⾥是只有⼀个case的 switch 语句。

于此同时这⾥出现了⼀个customRefletable的协议。我们来看一下它的用法。⾸先我们遵循 customReflectable 协议，并实现其中的属性customMirror，customMirror会返回⼀个Mirror对象。代码如下：



这里通过遵循customReflectable 协议并实现了其中的计算属性customMirror，主要作用是当我们使用lldb debug的时候，可以提供详细的属性信息。

我们接下来看如果不遵循customRefletable协议的类，那么就会走Mirror(internalReflecting: subject)代码。

全局搜索internalReflecting，在ReflectionMirror.swift文件里面找到了这个方法的具体实现。



从代码里面我们可以看到，首先需要获取subject的真实类型信息。然后再获取subject的属性信息。 而获取subject的真实类型信息则是通过_getNormalizedType这个方法来获取的。搜索这个方法，然后我们就可以找到它的代码。



这里使用了一个编译器字段 @ silgen_name 其实是 Swift 的一个隐藏符号，作用是将某个 C/C++语言函数直接映射为 Swift 函数。也可以理解为为 C++ 代码的 swift_reflectionMirror_normalizedType 函数定义一个在 swift 中使用的别名 _getNormalizedType。

所以调用了_getNormalizedType方法实际上是调用了swift_reflectionMirror_normalizedType方法，我在ReflectionMirror.cpp文件中找到了具体实现。



从代码里面可以知道，通过call函数调用了ReflectionMirrorImpl类，然后返回这个类的类型。

我们先看一下ReflectionMirrorImpl类的具体内容。



从注释中，我们可以知道，这是一个抽象基类，也就是说不同的类型反射需要不同的类实现。

我们接下来看一下call函数的具体实现





在call函数中有一个Switch方法。根据不同的类型，调用不同的ReflectionMirrorImpl类。 我们就取EnumIpml类去探个究竟。



上面代码就是EnumIpml类的具体实现。首先是isReflectable()这个方法。这个方法返回这个类型是否可以被反射，也就是找到metadata，再找到metadata中存储的Description，通过它里面存储的 isReflectable来确定。

接下来我们看一下getInfo方法。在代码里面我们可以看到，获取name、info属性信息主要是通过getFieldAt来获取。我们现在就去查看getFieldAt方法。具体代码如下：

static std::pair<StringRef /*name*/, FieldType /*fieldInfo*/>
getFieldAt(const Metadata *base, unsigned index) {
    using namespace reflection;
    auto failedToFindMetadata = [&]() -> std::pair<StringRef, FieldType> {
        auto typeName = swift_getTypeName(base, /*qualified*/ true);
        missing_reflection_metadata_warning(
            "warning: the Swift runtime found no field metadata for "
            "type '%*s' that claims to be reflectable. Its fields will show up as "
            "'unknown' in Mirrors\n",
            (int)typeName.length, typeName.data);
        return {"unknown", FieldType(&METADATA_SYM(EMPTY_TUPLE_MANGLING))};
    };
    auto *baseDesc = base->getTypeContextDescriptor();
    if (!baseDesc) return failedToFindMetadata();
    auto *fields = baseDesc->Fields.get();
    if (!fields) return failedToFindMetadata();
    auto &field = fields->getFields()[index];
// Bounds are always valid as the offset is constant.
    auto name = field.getFieldName();
// Enum cases don't always have types.
    if (!field.hasMangledTypeName())
        return {name, FieldType::untypedEnumCase(field.isIndirectCase())};
    auto typeName = field.getMangledTypeName();
    SubstGenericParametersFromMetadata substitutions(base);
    auto result = swift_getTypeByMangledName(
        MetadataState::Complete, typeName, substitutions.getGenericArgs(),
        [&substitutions](unsigned depth, unsigned index) {
            return substitutions.getMetadata(depth, index);
        },
        [&substitutions](const Metadata *type, unsigned index) {
        return substitutions.getWitnessTable(type, index);
    });
// If demangling the type failed, pretend it's an empty type instead with
// a log message.
    TypeInfo typeInfo;
    if (result.isError()) {
        typeInfo = TypeInfo({&METADATA_SYM(EMPTY_TUPLE_MANGLING),
        MetadataState::Complete}, {});
        auto *error = result.getError();
        char *str = error->copyErrorString();
        missing_reflection_metadata_warning(
            "warning: the Swift runtime was unable to demangle the type "
            "of field '%*s'. the mangled type name is '%*s': %s. this field will "
            "show up as an empty tuple in Mirrors\n",
            (int)name.size(), name.data(), (int)typeName.size(), typeName.data(),
            str);
        error->freeErrorString(str);
    } else {
        typeInfo = result.getType();
    }
    auto fieldType = FieldType(typeInfo.getMetadata());
    fieldType.setIndirect(field.isIndirectCase());
    fieldType.setReferenceOwnership(typeInfo.getReferenceOwnership());
    fieldType.setIsVar(field.isVar());
    return {name, fieldType};

这里可以看到可以看到 所有的信息都是通过Metadata、getDescription()、FieldDescrition 这几个东西来去实现的，⼀个是当前类型的元数据，⼀个是当前类型的描述，⼀个是对当前类型属性的描述。

Enum>

我们在类和结构体这篇文章里面，描述了类的Metadata结构，并把它的C++代码转换成了Swift代码。我们这次来尝试转换Enum和struct的MetaData结构。首先来探索Enum的Metadata结构。

还原TargetEnumMetadata

通过源码全局搜索EnumMetadata，我们找到了TargetEnumMetadata。沿着TargetEnumMetadata的继承链往上查找，TargetEnumMetadata->>

struct TargetEnumMetadata : public TargetValueMetadata<Runtime> {
}
struct TargetValueMetadata : public TargetMetadata<Runtime> {
    TargetSignedPointer<Runtime, const TargetValueTypeDescriptor<Runtime> *Description;
}
struct TargetMetadata {
    StoredPointer Kind;
}

从上面的源码中我们可以知道，TargetMetadata有一个属性Kind，这个Kind主要是存储MetadataKind类，是个int_32类型。TargetValueMetadata里面有Description属性，因此我们可以把TargetEnumMetadata转成这样的结构体

struct TargetEnumMetadata {
    var kind: Int
    var typeDescriptor: UnsafeRawPointer
}

还原TargetEnumDescriptor

接下来，我们要还原typeDescriptor的结构，虽然在TargetValueMetadata类中是TargetValueTypeDescriptor类，而我们在TargetMetadata发现Description属性是TargetEnumDescriptor类，所以，Description属性和TargetMetadata一样，应该也是有继承链的。

在TargetMetadata源码中，获取Description属性的方法是这样的：

const TargetEnumDescriptor<Runtime> *getDescription() const {
    return llvm::cast<TargetEnumDescriptor<Runtime>>(this->Description);
}

然后我们去源码里面查看TargetEnumDescriptor类，得到它的继承链TargetEnumDescriptor-> TargetValueTypeDescriptor -> TargetTypeContextDescriptor-> TargetContextDescriptor 它们包含的属性的代码如下：

class TargetEnumDescriptor final : public TargetValueTypeDescriptor<Runtime>,
        public TrailingGenericContextObjects<TargetEnumDescriptor<Runtime>,
        TargetTypeGenericContextDescriptorHeader,
/*additional trailing objects*/
        TargetForeignMetadataInitialization<Runtime>,
        TargetSingletonMetadataInitialization<Runtime>,
        TargetCanonicalSpecializedMetadatasListCount<Runtime>,
        TargetCanonicalSpecializedMetadatasListEntry<Runtime>,
        TargetCanonicalSpecializedMetadatasCachingOnceToken<Runtime>> {
    uint32_t NumPayloadCasesAndPayloadSizeOffset;
    uint32_t NumEmptyCases;
}
class TargetValueTypeDescriptor: public TargetTypeContextDescriptor<Runtime> {
}
class TargetTypeContextDescriptor: public TargetContextDescriptor<Runtime> {
    TargetRelativeDirectPointer<Runtime, const char, /*nullable*/ false> Name;
    TargetRelativeDirectPointer<Runtime, MetadataResponse(...), /*Nullable*/ true> AccessFunctionPtr;
    TargetRelativeDirectPointer<Runtime, const reflection::FieldDescriptor,/*nullable*/ true> Fields;
}
struct TargetContextDescriptor {
    ContextDescriptorFlags Flags;
    TargetRelativeContextPointer<Runtime> Parent;
}

从上面的代码我们可以把TargetEnumDescriptor使用Swift把它还原出来，还原的代码如下：

struct TargetEnumDescriptor{
    var flags: Int32
    var parent: TargetRelativeDirectPointer<UnsafeRawPointer>
    var name: TargetRelativeDirectPointer<CChar>
    var accessFunctionPointer: TargetRelativeDirectPointer<UnsafeRawPointer>
    var fieldDescriptor: TargetRelativeDirectPointer<UnsafeRawPointer>
    var NumPayloadCasesAndPayloadSizeOffset: UInt32
    var NumEmptyCases: UInt32
}

此时TargetMetadata中的数据结构也可以修改一下

struct TargetEnumMetadata{
    var kind: Int
    var typeDescriptor: UnsafeMutablePointer<TargetEnumDescriptor>
}

相对偏移指针

在上面的源码中，我们可以发现，TargetValueTypeDescriptor中的属性、比如name、Fields等，他们的类型都是用TargetRelativeDirectPointer来定义。我们现在来看一下TargetRelativeDirectPointer是什么？



从上面的源码定义可以知道，它是一个模板类，（接收三个参数，⼀个是Runtime, ⼀个是Pointee , Bool类型默认为True）。接下来我们看一下RelativeDirectPointer。



这个指针类代码比较简单，其中 T 就是我们进来的类型，Offset就是int32_t 的类型，从字面意思上看应该是偏移量之类的。我们再看下它的get()方法。





从以上代码，我们可以看出TargetRelativeDirectPointer应该是一个用来相对寻址的指针类。在 Swift中引⽤⼀个实例对象有两种情况：一种是直接寻址，另外一种是相对寻址。比如 TargetEnumDescriptor 中的 Name，这个 Name 存储的值并不是 Name 表意上的值，Name存储的是一个叫做相对偏移量或者叫偏移信息。此时，我们拿到 Name 的值的内存地址做法是：Name 的内存地址 + 相对偏移量。在 Swift 里面有很多这样的偏移信息，这样做可以节省内存空间，避免存储大量的内存地址。

对此，我们把TargetRelativeDirectPointer给还原出来。还原代码如下：

struct TargetRelativeDirectPointer<Pointee>{
    var offset: Int32
    
    mutating func getmeasureRelativeOffset() -> UnsafeMutablePointer<Pointee>{
        let offset = **self**.offset   
        return withUnsafePointer(to: &self) { p in
           return UnsafeMutablePointer(mutating: UnsafeRawPointer(p).advanced(by: numericCast(offset)).assumingMemoryBound(to: Pointee.self))
        }
    }
}

打印枚举中的属性

最后，我们来打印一下枚举中的属性。代码如下：

enum Planet {
    case mercury, venus, earth, mars, jupiter, saturn, uranus, neptune
}
let ptr = unsafeBitCast(Planet.self as Any.Type to:UnsafeMutablePointer<TargetEnumMetadata>.self)
let namePtr = ptr.pointee.typeDescriptor.pointee.name.getmeasureRelativeOffset()
print("name: ",String(cString: namePtr))
print("NumPayloadCasesAndPayloadSizeOffset ",ptr.pointee.typeDescriptor.pointee.NumPayloadCasesAndPayloadSizeOffset)
print("NumEmptyCases ",ptr.pointee.typeDescriptor.pointee.NumEmptyCases)

打印结果如下

name:  Planet
NumPayloadCasesAndPayloadSizeOffset  0
NumEmptyCases  8

Struct>

现在我们来解析一下struct类型的Metadata。

首先，和上面的Enum一样，通过全局搜索，找到struct的MetaData是TargetStructMetadata类。通过它的继承链TargetStructMetadata-> TargetValueMetadata -> TargetMetadata可以知道，TargetStructMetadata的数据结构和TargetEnumMetadata一样，因此，我们可以还原一下 TargetStructMetadata的数据结构如下：

struct TargetStructMetadata {
    var kind: Int
    var typeDescriptor: UnsafeRawPointer
}

然后，我们去寻找typeDescriptor的类型，从TargetStructMetadata的源码中，我们找到typeDescriptor的类型是TargetStructDescriptor。我们去搜索TargetStructDescriptor的源码，得到了TargetStructDescriptor类的定义以及属性如下：

class TargetStructDescriptor final: public TargetValueTypeDescriptor<Runtime>,
        public TrailingGenericContextObjects<TargetStructDescriptor<Runtime>,
                TargetTypeGenericContextDescriptorHeader,
/*additional trailing objects*/
                TargetForeignMetadataInitialization<Runtime>,
                TargetSingletonMetadataInitialization<Runtime>,
                TargetCanonicalSpecializedMetadatasListCount<Runtime>,
                TargetCanonicalSpecializedMetadatasListEntry<Runtime>,
                TargetCanonicalSpecializedMetadatasCachingOnceToken<Runtime>> {
    uint32_t NumFields;
    uint32_t FieldOffsetVectorOffset;
}

从源码中我们可以看到，TargetStructDescriptor继承自TargetValueTypeDescriptor，因此继承链和TargetEnumDescriptor一样，我们还原出来的TargetStructDescriptor的数据结构如下：

struct TargetStructDescriptor{
    var flags: Int32
    var parent: TargetRelativeDirectPointer<UnsafeRawPointer>
    var name: TargetRelativeDirectPointer<CChar>
    var accessFunctionPointer: TargetRelativeDirectPointer<UnsafeRawPointer>
    var fieldDescriptor: TargetRelativeDirectPointer<FieldDescriptor>
    var NumFields: UInt32
    var FieldOffsetVectorOffset: UInt32
    ```
    func getFieldOffsets(_ metadata: UnsafeRawPointer) -> UnsafePointer<Int32> {
            return UnsafeRawPointer(metadata.assumingMemoryBound(to: Int.self).advanced(by: numericCast(self.FieldOffsetVectorOffset))).assumingMemoryBound(to: Int32.self)
    }
    //参考handyjson 中
    var genericArgumentOffset: Int {
        return 2
    }

}

此时`TargetStructMetadata`中的数据结构也可以修改一下
```swift
struct TargetStructMetadata{
    var kind: Int
    var typeDescriptor: UnsafeMutablePointer<TargetStructDescriptor>
}

接着我们还原FieldDescriptor的数据结构。我们先找到FieldDescriptor类的源码，找出它的属性，和方法，代码如下：

class FieldDescriptor {
    const FieldRecord *getFieldRecordBuffer() const {
        return reinterpret_cast<const FieldRecord *>(this + 1);
    }
public:
    const RelativeDirectPointer<const char> MangledTypeName;
    const RelativeDirectPointer<const char> Superclass;
    FieldDescriptor() = delete;
    const FieldDescriptorKind Kind;
    const uint16_t FieldRecordSize;
    const uint32_t NumFields;
    llvm::ArrayRef<FieldRecord> getFields() const {
        return {getFieldRecordBuffer(), NumFields};
    }
}

我们来看一下getFields()方法，这个方法就是获取 fields 的方法，fields 存的是 FieldRecords，通过getFieldRecordBuffer()来读取FieldRecords。

在getFieldRecordBuffer()方法中，通过 reinterpret_cast 将 (this + 1) 强制转换成 FieldRecord * 类型。所以我们可以推测这个 fields 是一块连续的内存空间，这一块连续的内存空间存储的是 FieldRecord 类型，并且 NumFields 是它的容量大小。

在 C++ 中， this 是一个指向该对象的指针，由于它是一个指针，因此它可以应用指针算术甚至数组索引。如果这个 this 是数组中的一个元素，(this + 1) 则将指向数组中的下一个对象。

所以我们可以把FieldDescriptor的数据结构还原成下面结构。

struct FieldDescriptor {
    var MangledTypeName: TargetRelativeDirectPointer<CChar>
    var Superclass: TargetRelativeDirectPointer<CChar>
    var Kind: UInt16
    var FieldRecordSize:UInt16
    var NumFields: UInt32
    var fields: FieldRecordBuffer<FieldRecord>
}

其中FieldRecordBuffer我们可以把它还原成一个有连续空间的数组，容量为NumFields，存储的是FieldRecord。还原结构如下：

struct FiledRecordBuffer<Element>{
    var element: Element    
    mutating func buffer(n: Int) -> UnsafeBufferPointer<Element> {
        return withUnsafePointer(to: &self) {
            let ptr = $0.withMemoryRebound(to: Element.self, capacity: 1) { start in
                return start
            }
            return UnsafeBufferPointer(start: ptr, count: n)
        }
    }
    
    mutating func index(of i: Int) -> UnsafeMutablePointer<Element> {
        return withUnsafePointer(to: &self) {
            return UnsafeMutablePointer(mutating: UnsafeRawPointer($0).assumingMemoryBound(to: Element.self).advanced(by: i))
        }
    }
}

最后我们看一下FieldRecord的源码，得到的源码属性如下：

class FieldRecord {
    const FieldRecordFlags Flags;
public:
    const RelativeDirectPointer<const char> MangledTypeName;
    const RelativeDirectPointer<const char> FieldName;
}

还原FieldRecord得到的数据结构如下：

struct FieldRecord {
    var Flags: UInt32
    var MangledTypeName: TargetRelativeDirectPointer<CChar>
    var FieldName: TargetRelativeDirectPointer<CChar>
}

至此，我们把结构体的MetaData结构都还原出来。

获取结构体的属性

现在我们来验证一下结构体，获取结构体的属性。代码如下：

@_silgen_name("swift_getTypeByMangledNameInContext")
func swift_H_getTypeByMangledNameInContext(typeName: UnsafeRawPointer, len: Int, context: UnsafeRawPointer, generic: UnsafeRawPointer) -> UnsafeRawPointer
protocol BridgeProtocol {
}
extension BridgeProtocol {
    static func get(from pointer: UnsafeRawPointer) -> Any {
        pointer.assumingMemoryBound(to: Self.self).pointee
    }
}
struct BridgeProtocolMetadata {
    let type: Any.Type
    let witness: Int
}
func customCast(type: Any.Type) -> BridgeProtocol.Type {
    let container = BridgeProtocolMetadata(type: type, witness: 0)
    let cast = unsafeBitCast(container, to: BridgeProtocol.Type.self)
    return cast
}
struct LGStudent {
    var age = 18
    var name = "FWJ"
    let money = 2000
}
var t = LGStudent()
let ptr = unsafeBitCast(LGStudent.self as Any.Type, to: UnsafeMutablePointer<TargetStructMetadata>.self)
print("----------开始解析---------------")
let namePtr = ptr.pointee.typeDescriptor.pointee.name.getmeasureRelativeOffset()
let filedNum = ptr.pointee.typeDescriptor.pointee.NumFields
print("当前结构体的名称: \(String(cString: namePtr))")
print("当前结构体的属性数量 \(filedNum)")
print("============开始解析属性============")
let offsets = ptr.pointee.typeDescriptor.pointee.getFieldOffsets(UnsafeRawPointer(ptr).assumingMemoryBound(to: Int.self))
for i in 0..<filedNum {
    let fieldRecord = ptr.pointee.typeDescriptor.pointee.fieldDescriptor.getmeasureRelativeOffset().pointee.fields.index(of: Int(i))
   
    let fieldOffset = offsets[Int(i)]
    let fieldName = fieldRecord.pointee.FieldName.getmeasureRelativeOffset()
    print("--- \(String(cString: fieldName)) 属性信息 ---")    
    let mangledTypeName = fieldRecord.pointee.MangledTypeName.getmeasureRelativeOffset()
    print("mangledTypeName: \(String(cString: mangledTypeName))")
    
    let typeNameLength = Int(256)    
    let genericVector = UnsafeRawPointer(ptr).advanced(by: ptr.pointee.typeDescriptor.pointee.genericArgumentOffset * MemoryLayout<UnsafeRawPointer>.size).assumingMemoryBound(to: Any.Type.self)
    
    **let** fieldType = swift_H_getTypeByMangledNameInContext(typeName: mangledTypeName, len: typeNameLength, context: UnsafeRawPointer(ptr.pointee.typeDescriptor), generic: genericVector)
    let type = unsafeBitCast(fieldType, to: Any.Type.self)
    print("fieldType: \(type)")    
    let brigeProtocolType = customCast(type: type)
    
    let instanceAddress = withUnsafePointer(to: &t) {
        return UnsafeRawPointer($0)
    }
       
    let fieldValue = brigeProtocolType.get(from: instanceAddress.advanced(by: Int(fieldOffset)))
    print("fieldValue: \(fieldValue)")
    print("--- \(String(cString: fieldName)) 属性信息 ---")
}
//打印结果
----------开始解析---------------
当前结构体的名称: LGStudent**
当前结构体的属性数量 3
============开始解析属性============
--- age 属性信息 ---
mangledTypeName: Si
fieldType: Int
fieldValue: 18
--- age 属性信息 ---
--- name 属性信息 ---
mangledTypeName: SS
fieldType: String
fieldValue: FWJ
--- name 属性信息 ---
--- money 属性信息 ---
mangledTypeName: Si
fieldType: Int
fieldValue: 2000
--- money 属性信息 ---

swift_getTypeByMangledNameInContext>

这个函数的源码在MetadataLookup.cpp文件中，我们来看一下它的具体实现

SWIFT_CC(swift) SWIFT_RUNTIME_EXPORT
const Metadata * _Nullable
swift_getTypeByMangledNameInContext(
                             const char *typeNameStart,
                             size_t typeNameLength,
                             const TargetContextDescriptor<InProcess> *context,
                             const void * const *genericArgs) {
    llvm::StringRef typeName(typeNameStart, typeNameLength);
    SubstGenericParametersFromMetadata substitutions(context, genericArgs);
    return swift_getTypeByMangledName(MetadataState::Complete, typeName,
                                genericArgs,
                                [&substitutions](unsigned depth, unsigned index) {
                                    return substitutions.getMetadata(depth, index);
                                },
                                [&substitutions](const Metadata *type, unsigned index) {
                                    return substitutions.getWitnessTable(type, index);
                                }).getType().getMetadata();
}

这个函数返回的是Metadata类型的指针，也就是Swift函数中的Type类型。可以通过这个函数获取到每个函数的类型。但是这个函数是C++函数，需要把它转换成Swift函数。这里参考了HandyJSON这个第三方库，使用@_silgen_name映射成swift函数。具体代码如下：

@_silgen_name("swift_getTypeByMangledNameInContext")
func swift_H_getTypeByMangledNameInContext(typeName: UnsafeRawPointer, len: Int, context: UnsafeRawPointer, generic: UnsafeRawPointer) -> UnsafeRawPointer

获取属性的值

我们可以根据类型和 FieldOffsetVectorOffset属性值存储相对于实例的偏移量获取属性值，获取属性值存储的指针。参考 HandyJSON 通过协议中Self 代表真实的类型去读取指针的值。代码如下：

protocol BridgeProtocol {
}
extension BridgeProtocol {
    static func get(from pointer: UnsafeRawPointer) -> Any {
        pointer.assumingMemoryBound(to: Self.self).pointee
    }
}
struct BridgeProtocolMetadata {
    let type: Any.Type
    let witness: Int
}
func customCast(type: Any.Type) -> BridgeProtocol.Type {
    let container = BridgeProtocolMetadata(type: type, witness: 0)
    let cast = unsafeBitCast(container, to: BridgeProtocol.Type.self)
    return cast
}

这个函数传入一个Any.Type的类型，通过它来创建一个协议的 Metadata结构相同的BrigeProtocolMetadata实例通过 BrigeProtocolMetadata转换成协议的 BrigeProtocol.Type.self，也就是协议的 Metadata，那么此时这个协议类型可以获取到属性的真实类型将属性值指针转换为 Self类型的类型指针，通过pointee就可以获取真实的值

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