iOS开发-Runloop探索

最新推荐文章于 2025-01-19 20:54:00 发布

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CC 4.0 BY-SA版权

文章标签： Runloop RunloopSource Runloop事件 Runloop线程跳转

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/shengpeng3344/article/details/95098320

本文深入探讨了iOS开发中的Runloop，包括其创建、对外接口、事件循环、何时启动Runloop、处理事件、创建Runloop Observer、启用和退出Runloop的方式，以及Runloop与线程之间的关系。Runloop是iOS线程持续运行的关键，用于处理事件并维持线程活动。文章还提到了自定义输入源的实现和注意事项。

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Runloop

OSX/iOS 系统中，提供了两个这样的对象：NSRunLoop 和 CFRunLoopRef。
CFRunLoopRef 是在 CoreFoundation 框架内的，它提供了纯 C 函数的 API，所有这些 API 都是线程安全的。
NSRunLoop 是基于 CFRunLoopRef 的封装，提供了面向对象的 API，但是这些 API 不是线程安全的。

CFRunLoopRef 的代码是开源的，你可以在这里 http://opensource.apple.com/tarballs/CF/ 下载到整个 CoreFoundation 的源码来查看。

(Update: Swift 开源后，苹果又维护了一个跨平台的 CoreFoundation 版本：https://github.com/apple/swift-corelibs-foundation/ ，这个版本的源码可能和现有 iOS 系统中的实现略不一样，但更容易编译，而且已经适配了 Linux/Windows。)

Runloop是属于Object Thread线程的一部分,代码就只有两个文件CFRunloop.h和CFRunloop.c

https://pan.baidu.com/s/1AVF6qmJRtV8KQR5T0qf7Tg 百度网盘链接

对于我们iOS的工程来说，main函数入口即是一个runloop

#import <UIKit/UIKit.h>
#import "AppDelegate.h"

int main(int argc, char * argv[]) {
   
   
    @autoreleasepool {
   
   
        return UIApplicationMain(argc, argv, nil, NSStringFromClass([AppDelegate class]));
    }
}

看下UIApplicationMain的说明

// NSPrincipalClass key specified, the UIApplication class is used. The delegate class will be instantiated using init.
UIKIT_EXTERN int UIApplicationMain(int argc, char * _Nullable argv[_Nonnull], NSString * _Nullable principalClassName, NSString * _Nullable delegateClassName);

其内部维持了一个runloop，保证我们程序持续运行，不会return返回，同时处理APP中的各种事件（触摸、定时器、performSelector）。

源码分析

创建

苹果不允许直接创建 RunLoop，它只提供了两个自动获取的函数：CFRunLoopGetMain() 和 CFRunLoopGetCurrent()。

static CFRunLoopRef __CFRunLoopCreate(pthread_t t) {
   
   
    CFRunLoopRef loop = NULL;
    CFRunLoopModeRef rlm;
    uint32_t size = sizeof(struct __CFRunLoop) - sizeof(CFRuntimeBase);
    loop = (CFRunLoopRef)_CFRuntimeCreateInstance(kCFAllocatorSystemDefault, __kCFRunLoopTypeID, size, NULL);
    if (NULL == loop) {
   
   
	return NULL;
    }
    (void)__CFRunLoopPushPerRunData(loop);
    __CFRunLoopLockInit(&loop->_lock);
    loop->_wakeUpPort = __CFPortAllocate();
    if (CFPORT_NULL == loop->_wakeUpPort) HALT;
    __CFRunLoopSetIgnoreWakeUps(loop);
    loop->_commonModes = CFSetCreateMutable(kCFAllocatorSystemDefault, 0, &kCFTypeSetCallBacks);
    CFSetAddValue(loop->_commonModes, kCFRunLoopDefaultMode);
    loop->_commonModeItems = NULL;
    loop->_currentMode = NULL;
    loop->_modes = CFSetCreateMutable(kCFAllocatorSystemDefault, 0, &kCFTypeSetCallBacks);
    loop->_blocks_head = NULL;
    loop->_blocks_tail = NULL;
    loop->_counterpart = NULL;
    loop->_pthread = t;
#if DEPLOYMENT_TARGET_WINDOWS
    loop->_winthread = GetCurrentThreadId();
#else
    loop->_winthread = 0;
#endif
    rlm = __CFRunLoopFindMode(loop, kCFRunLoopDefaultMode, true);
    if (NULL != rlm) __CFRunLoopModeUnlock(rlm);
    return loop;
}

static CFMutableDictionaryRef __CFRunLoops = NULL;
static CFSpinLock_t loopsLock = CFSpinLockInit;

// should only be called by Foundation
// t==0 is a synonym for "main thread" that always works
CF_EXPORT CFRunLoopRef _CFRunLoopGet0(pthread_t t) {
   
   
    if (pthread_equal(t, kNilPthreadT)) {
   
   
	t = pthread_main_thread_np();
    }
    __CFSpinLock(&loopsLock);
    if (!__CFRunLoops) {
   
    //__CFRunLoops是一个CFDictionary
        __CFSpinUnlock(&loopsLock);
	CFMutableDictionaryRef dict = CFDictionaryCreateMutable(kCFAllocatorSystemDefault, 0, NULL, &kCFTypeDictionaryValueCallBacks);
	CFRunLoopRef mainLoop = __CFRunLoopCreate(pthread_main_thread_np()); //首先创建主线程RunLoop
	CFDictionarySetValue(dict, pthreadPointer(pthread_main_thread_np()), mainLoop);
	if (!OSAtomicCompareAndSwapPtrBarrier(NULL, dict, (void * volatile *)&__CFRunLoops)) {
   
    
	//这里将dic赋值给__CFRunLoops,bool OSAtomicCompareAndSwapPtrBarrier( void *oldVal, void *newVal, void * volatile *theVal )函数会在oldVal和theVal相同的情况下将oldVal存储的值修改为newVal
	    CFRelease(dict);
	}
	CFRelease(mainLoop);
        __CFSpinLock(&loopsLock);
    }
    //从__CFRunLoops中获取当前线程的runloop
    CFRunLoopRef loop = (CFRunLoopRef)CFDictionaryGetValue(__CFRunLoops, pthreadPointer(t));
    __CFSpinUnlock(&loopsLock);
    if (!loop) {
   
   
    //不存在则创建一个newLoop，并以pthreadPointer(t)为key的形式存入__CFRunLoops
	CFRunLoopRef newLoop = __CFRunLoopCreate(t);
        __CFSpinLock(&loopsLock);
	loop = (CFRunLoopRef)CFDictionaryGetValue(__CFRunLoops, pthreadPointer(t));
	if (!loop) {
   
   
	    CFDictionarySetValue(__CFRunLoops, pthreadPointer(t