Swift로 정의된 NSObject 객체의 이름에 대해
저희는 iOS 개발을 할 때 Swift로 통해 UIViewController, UIView 같은 NSObject 기반 객체를 생성하고 있습니다. 이러한 코드는 컴파일이 될 때 Objective-C로 Bridging하는 과정이 있는데, 이 과정에서 객체 이름이 어떻게 정해지는지에 대해 설명드리려고 합니다.
실험
Xcode에서 SampleApp이라는 샘플 iOS 앱을 하나 만들어서, 아래와 같은 ViewController를 만들어 봤습니다.
class ViewController: UIViewController {
}
빌드해서 생성된 바이너리 파일을 Hopper로 통해 살펴보면, ViewController가 아래와 같이 Objectjve-C 상에서 Bridging되는 코드가 생성된걸 확인할 수 있습니다. 보시면 객체 이름이 ViewController가 아닌, _TtC9SampleApp14ViewController로 정의되어 있습니다.
;
; @metaclass _TtC9SampleApp14ViewController {
; }
_OBJC_METACLASS_$__TtC9SampleApp14ViewController:
000000010000d988 struct __objc_class { ; DATA XREF=_$s9SampleApp14ViewControllerCN
_OBJC_METACLASS_$_NSObject, // metaclass
_OBJC_METACLASS_$_UIViewController, // superclass
__objc_empty_cache, // cache
0x0, // vtable
__METACLASS_DATA__TtC9SampleApp14ViewController // data
한 번 Objective-C Runtime 함수로 실험을 해봅시다. Objective-C Bridging Header를 만들어서 아래와 같이 정의하고
#import <objc/runtime.h>
ViewController.viewDidLoad()에서 아래와 같은 실험 코드를 넣어보고 돌려봅시다.
class ViewController: UIViewController {
override func viewDidLoad() {
super.viewDidLoad()
let class1: AnyClass? = NSClassFromString("ViewController")
let class2: AnyClass? = NSClassFromString("_TtC9SampleApp14ViewController")
print(class1, class2)
}
}
그러면 콘솔창에 아래와 같은 결과가 나옵니다. 런타임 상에서 ViewController는 존재하지 않고, _TtC9SampleApp14ViewController만 존재한다는걸 알 수 있습니다.
nil Optional(SampleApp.ViewController)
또 다른 실험을 해봅시다. ViewController를 정의한 부분에서 @objc(ViewController) 키워드를 사용해 보겠습니다.
@objc(ViewController)
class ViewController: UIViewController {
override func viewDidLoad() {
super.viewDidLoad()
let class1: AnyClass? = NSClassFromString("ViewController")
let class2: AnyClass? = NSClassFromString("_TtC9SampleApp14ViewController")
print(class1, class2)
}
}
다시 빌드해보고 다시 Hopper로 살펴보면, _TtC9SampleApp14ViewController는 더 이상 존재하지 않고, ViewController로 이름이 제대로 정의된 것을 볼 수 있습니다.
__METACLASS_DATA_ViewController:
0000000100010000 struct __objc_data { ; "ViewController", DATA XREF=_$s9SampleApp14ViewControllerC11viewDidLoadyyF+80, _$s9SampleApp14ViewControllerC7nibName6bundleACSSSg_So8NSBundleCSgtcfC+128, _$s9SampleApp14ViewControllerC7nibName6bundleACSSSg_So8NSBundleCSgtcfc+196, _$s9SampleApp14ViewControllerC5coderACSgSo7NSCoderC_tcfC+28, _$s9SampleApp14ViewControllerC5coderACSgSo7NSCoderC_tcfc+72, _$s9SampleApp14ViewControllerCfD+44, _$s9SampleApp0B8DelegateC11application_26configurationForConnecting7optionsSo20UISceneConfigurationCSo13UIApplicationC_So0I7SessionCSo0I17ConnectionOptionsCtF+108, _$sSo20UISceneConfigurationCMa+32, _$sSo14UISceneSessionCMa+32, _$s9SampleApp0B8DelegateCACycfC+16, _$s9SampleApp0B8DelegateCACycfc+56
0x81, // flags
40, // instance start
40, // instance size
0x0,
0x0, // ivar layout
aViewcontroller, // name
0x0, // base methods
0x0, // base protocols
0x0, // ivars
0x0, // weak ivar layout
0x0 // base properties
}
하지만 viewDidLoad()에서 찍히는 콘솔에서는 여전히 _TtC9SampleApp14ViewController는 존재한다고 뜹니다.
Optional(SampleApp.ViewController) Optional(SampleApp.ViewController)
궁금증
위 실험 결과를 통해 아래와 같은 궁금증이 생깁니다.
- 왜
ViewController라는 객체는_TtC9SampleApp14ViewController라는 이름으로 바뀌는 것인가? _TtC9SampleApp14ViewController라는 이름은 무슨 규칙으로 생성되는걸까?@objc(ViewController)로 객체 이름을 정의해줬고 Hopper로_TtC9SampleApp14ViewController는 더 이상 존재하지 않는 것을 확인했는데도 불구하고, 왜viewDidLoad()에서는_TtC9SampleApp14ViewController가 존재하는 것으로 찍히는걸까?
1번
1번에 대한 답변은 제 뇌피셜이긴 한데요. Swift는 namespace를 내부적으로 지원합니다. 제가 First.swift랑 Second.swift 파일 2개를 만들어서, 파일 2개 똑같이 아래와 같이 코드를 적어봤습니다.
import Foundation
private class SampleObject: NSObject {
}
이렇게 되면 SampleObject가 2개 정의되어 있게 됩니다. 빌드에도 문제가 없습니다. Objective-C는 namespace를 지원하지 않아, symbol이 겹치면 안 되기 때문에 위와 같은 코드는 빌드에 에러가 나지만, Swift는 namespace를 지원하기 때문에 빌드에 문제가 없습니다.
그러면 Hopper에서 2개의 SampleObject가 어떻게 정의되었는지 살펴봅시다.
;
; @metaclass __TtC9SampleAppP33_457EECDA3EE0E77D6D590CB76766B48312SampleObject {
; }
_OBJC_METACLASS_$__TtC9SampleAppP33_457EECDA3EE0E77D6D590CB76766B48312SampleObject:
0000000100011c18 struct __objc_class { ; DATA XREF=_OBJC_CLASS_$__TtC9SampleAppP33_457EECDA3EE0E77D6D590CB76766B48312SampleObject
_OBJC_METACLASS_$_NSObject, // metaclass
_OBJC_METACLASS_$_NSObject, // superclass
__objc_empty_cache, // cache
0x0, // vtable
__METACLASS_DATA__TtC9SampleAppP33_457EECDA3EE0E77D6D590CB76766B48312SampleObject // data
}
;
; @metaclass _TtC9SampleAppP33_ADC5A0CFF388A6BE328B08EA8E4A462212SampleObject {
; }
_OBJC_METACLASS_$__TtC9SampleAppP33_ADC5A0CFF388A6BE328B08EA8E4A462212SampleObject:
0000000100011c40 struct __objc_class { ; DATA XREF=_OBJC_CLASS_$__TtC9SampleAppP33_ADC5A0CFF388A6BE328B08EA8E4A462212SampleObject
_OBJC_METACLASS_$_NSObject, // metaclass
_OBJC_METACLASS_$_NSObject, // superclass
__objc_empty_cache, // cache
0x0, // vtable
__METACLASS_DATA__TtC9SampleAppP33_ADC5A0CFF388A6BE328B08EA8E4A462212SampleObject // data
}
두개의 SampleObject가 각각 __TtC9SampleAppP33_457EECDA3EE0E77D6D590CB76766B48312SampleObject와 __TtC9SampleAppP33_ADC5A0CFF388A6BE328B08EA8E4A462212SampleObject로 정의된 것을 볼 수 있습니다.
이런 식으로 namespace 지원때문에, Swift 컴파일러는 객체의 이름을 건드리는 구조입니다. 다만 Objective-C Bridging이 필요해서 이런 과정을 없애고 싶다면, @objc(className) 키워드를 쓰면 되는 것이지요.
2번
2번의 대한 답은 애플이 공개한 dyld 소스코드의 OptimizerObjC.cpp에서 찾을 수 있습니다. 이 파일에는 아래와 같은 코드가 있습니다.
static char *copySwiftDemangledName(const char *string, bool isProtocol = false)
{
if (!string) return nullptr;
// Swift mangling prefix.
if (strncmp(string, isProtocol ? "_TtP" : "_TtC", 4) != 0) return nullptr;
string += 4;
const char *end = string + strlen(string);
// Module name.
const char *prefix;
int prefixLength;
if (string[0] == 's') {
// "s" is the Swift module.
prefix = "Swift";
prefixLength = 5;
string += 1;
} else {
if (! scanMangledField(string, end, prefix, prefixLength)) return nullptr;
}
// Class or protocol name.
const char *suffix;
int suffixLength;
if (! scanMangledField(string, end, suffix, suffixLength)) return nullptr;
if (isProtocol) {
// Remainder must be "_".
if (strcmp(string, "_") != 0) return nullptr;
} else {
// Remainder must be empty.
if (string != end) return nullptr;
}
char *result;
asprintf(&result, "%.*s.%.*s", prefixLength,prefix, suffixLength,suffix);
return result;
}
위 코드를 말로 풀어쓰면
- Swift로 정의된 객체에는 이름에
_TtC, 프로토콜에는_TtP라는 prefix가 추가됩니다. - 만약 prefix가
s로 시작될 경우에는 Swift module로 인식합니다. (Hopper에서 구조를 자세히 보시면 이런 것들이 보입니다. 예를 들면swift_getObjCClassMetadata) - module 이름의 자릿수 + 객체/프로토콜 이름의 자릿수를 객체 이름에 넣어줍니다.
예를 들어, SampleApp의 ViewController 객체는
- 객체이니까
_TtC - module 이름은
SampleApp- 9글자 - 객체 이름인
ViewController- 14글자 - 결론 :
_TtC9SampleApp14ViewController
이렇게 됩니다.
3번
NSClassFromString(_:)를 호출하게 될 경우 2번에서 언급한 로직을 타도록 되어 있습니다. 따라서 Hopper 상에서 _TtC9SampleApp14ViewController가 정의되지 않았어도, 위 로직을 통해 SampleApp.ViewController로 강제 변환되기 때문에, NSClassFromString("_TtC9SampleApp14ViewController")을 호출해도 nonnull 값이 나옵니다.