我们通过上一篇文章可以知道，Struct通过Mirror解析发现，Struct的type本质就是StructMetadata。
我们上来先嗨一下，提高点兴致，后面读源码有点枯燥。
我已经把翻译好的源码内容传到GitHub了，下下来就能直接看到运行结果
里面的Teacher类可以替成换自己的类，也可以增加替换属性，里面的注释已经写的很详细了。
有关于Kind的，在上一篇文章中已经详细描述了，这里不再赘述，让我们回到前面定义Description的地方。
/// An out-of-line description of the type.
TargetSignedPointer<Runtime, const TargetValueTypeDescriptor<Runtime> * __ptrauth_swift_type_descriptor> Description;
template <typename Runtime, typename T>
using TargetSignedPointer = typename Runtime::template SignedPointer<T>;
我们看到修饰Description的是TargetValueTypeDescriptor，但是点开TargetSignedPointer定义发现是一个SignedPointer<T>的指针，所以具体内容还是得看范型T，T在这里传进来的是TargetValueTypeDescriptor。但我们要注意，定义Description的地方是TargetStructMetadata的子类TargetValueMetadata，所以我们回到父类TargetStructMetadata的声明看下：
const TargetStructDescriptor<Runtime> *getDescription() const {
return llvm::cast<TargetStructDescriptor<Runtime>>(this->Description);
}
外部调用的getDescription()的方法里，把Description的T转化成了TargetStructDescriptor，所以真正的T就是TargetStructDescriptor，我们点开TargetStructDescriptor的定义：
template <typename Runtime>
class TargetStructDescriptor final
: public TargetValueTypeDescriptor<Runtime>,
public TrailingGenericContextObjects<TargetStructDescriptor<Runtime>,
TargetTypeGenericContextDescriptorHeader,
/*additional trailing objects*/
TargetForeignMetadataInitialization<Runtime>,
TargetSingletonMetadataInitialization<Runtime>> {
...
uint32_t NumFields;
uint32_t FieldOffsetVectorOffset;
...
}
这里出现了两个属性：
NumFields：结构体中属性的个数FieldOffsetVectorOffset：如果我们打印结构体实例的内存，会发现属性的值按各自的对其方式直接依次存放在内存中，那么如果程序要取值，如何快速的定位呢？其实有一段内存记录了每个属性的起始位置的，他以4个字节的大小，像数组一样依次存了每个属性的起始位置，那么这段内存在哪呢？这段内存其实就紧挨着StructMetadata后面，当然，这个只是我测下来的结果。正确的做法就是取FieldOffsetVectorOffset，这个值就是记录了这段内存在StructMetadata首地址向后的偏移量。我打印出来是2，就是2个指针的长度，也就是紧挨着StructMetadata后面了。
Description的探索还没有完成，我们还得看父类中有没有属性，这里发现多继承了，我们点开TrailingGenericContextObjects里没有属性（这个类有点深，后面贴上我转换的源码），所以我们的关注点在TargetValueTypeDescriptor（绕了一圈又回来啦）。
我们看下TargetValueTypeDescriptor的代码：
template <typename Runtime>
class TargetValueTypeDescriptor
: public TargetTypeContextDescriptor<Runtime> {
public:
static bool classof(const TargetContextDescriptor<Runtime> *cd) {
return cd->getKind() == ContextDescriptorKind::Struct ||
cd->getKind() == ContextDescriptorKind::Enum;
}
};
没看到什么有价值的东西，继续看父类：TargetTypeContextDescriptor
template <typename Runtime>
class TargetTypeContextDescriptor
: public TargetContextDescriptor<Runtime> {
public:
TargetRelativeDirectPointer<Runtime, const char, /*nullable*/ false> Name;
TargetRelativeDirectPointer<Runtime, MetadataResponse(...),
/*Nullable*/ true> AccessFunctionPtr;
TargetRelativeDirectPointer<Runtime, const reflection::FieldDescriptor,
/*nullable*/ true> Fields;
...
};发现3个属性：Name、AccessFunctionPtr、Fields：
Name：结构体的名字AccessFunctionPtr：这里的函数类型是一个替身，需要调用getAccessFunction()拿到真正的函数指针，会得到一个MetadataAccessFunction元数据访问函数的指针的包装器类，该函数提供operator()重载以使用正确的调用约定来调用它Fields： 一个指向类型的字段描述符的指针(如果有的话)。类型字段的描述，可以从里面获取结构体的属性。
这些属性都是TargetRelativeDirectPointer修饰的，这个后面单独讲这个类，我们再看父类有没有属性：
struct TargetContextDescriptor {
/// Flags describing the context, including its kind and format version.
ContextDescriptorFlags Flags;
/// The parent context, or null if this is a top-level context.
TargetRelativeContextPointer<Runtime> Parent;
...
};这里发现了2个属性：
Flags：存储在任何上下文描述符的第一个公共标记。点开ContextDescriptorFlags，发现他本质就是一个uint32_t值，然后提供了很多方法，用位运算返回很多标记，例如类型、版本号等。Parent：父级上下文，如果是顶级上下文则为null。获得的类型为InProcess，里面存放的应该是一个指针，测下来结构体里为0，相当于null了。TargetRelativeContextPointer原理上和TargetRelativeDirectPointer差不多，看TargetRelativeDirectPointer就行了。
到此为止，已经没有父类了，所以我们可以算出一共有7个属性，可以转成Swift代码就是这样的：
struct TargetStructDescriptor {
// 存储在任何上下文描述符的第一个公共标记
var Flags: ContextDescriptorFlags
// 复用的RelativeDirectPointer这个类型，其实并不是，但看下来原理一样
// 父级上下文，如果是顶级上下文则为null。获得的类型为InProcess，里面存放的应该是一个指针，测下来结构体里为0，相当于null了
var Parent: RelativeDirectPointer<InProcess>
// 获取Struct的名称
var Name: RelativeDirectPointer<CChar>
// 这里的函数类型是一个替身，需要调用getAccessFunction()拿到真正的函数指针（这里没有封装），会得到一个MetadataAccessFunction元数据访问函数的指针的包装器类，该函数提供operator()重载以使用正确的调用约定来调用它（可变长参数），意外发现命名重整会调用这边的方法（目前不太了解这块内容）。
var AccessFunctionPtr: RelativeDirectPointer<UnsafeRawPointer>
// 一个指向类型的字段描述符的指针(如果有的话)。类型字段的描述，可以从里面获取结构体的属性。
var Fields: RelativeDirectPointer<FieldDescriptor>
// 结构体属性个数
var NumFields: Int32
// 存储这个结构的字段偏移向量的偏移量（记录你属性起始位置的开始的一个相对于metadata的偏移量，具体看metadata的getFieldOffsets方法），如果为0，说明你没有属性
var FieldOffsetVectorOffset: Int32
}上面多次出现了TargetRelativeDirectPointer，这个到底是什么呢？我们看下定义：
using TargetRelativeDirectPointer
= typename Runtime::template RelativeDirectPointer<Pointee, Nullable>;
template <typename T, bool Nullable = true, typename Offset = int32_t,
typename = void>
class RelativeDirectPointer;
/// A direct relative reference to an object that is not a function pointer.
template <typename T, bool Nullable, typename Offset>
class RelativeDirectPointer<T, Nullable, Offset,
typename std::enable_if<!std::is_function<T>::value>::type>
: private RelativeDirectPointerImpl<T, Nullable, Offset>
{
using super = RelativeDirectPointerImpl<T, Nullable, Offset>;
public:
using super::get;
using super::super;
RelativeDirectPointer &operator=(T *absolute) & {
super::operator=(absolute);
return *this;
}
operator typename super::PointerTy() const & {
return this->get();
}
const typename super::ValueTy *operator->() const & {
return this->get();
}
using super::isNull;
};先是一个别名，然后在RelativeDirectPointer没有看到特别有价值的东西，有几个操作调用了get()方法，所以我们还得要看父类RelativeDirectPointerImpl：
template<typename T, bool Nullable, typename Offset>
class RelativeDirectPointerImpl {
private:
Offset RelativeOffset;
...
public:
...
using ValueTy = T;
using PointerTy = T*;
...
PointerTy get() const & {
// Check for null.
if (Nullable && RelativeOffset == 0)
return nullptr;
// The value is addressed relative to `this`.
uintptr_t absolute = detail::applyRelativeOffset(this, RelativeOffset);
return reinterpret_cast<PointerTy>(absolute);
}
...
};我把最关键的的代码copy过来了，整个RelativeDirectPointerImpl就一个属性RelativeOffset，那么Offset是什么，我们看到这个Offset是一个模版属性，从子类中传过来就是int32_t。
而T是外部传进来的一个范型，所以ValueTy指的是范型的值本身，PointerTy是范型的值所在的指针地址。
get()最后返回出来的是个PointerTy的指针，拿到PointerTy的指针地址，就很容易拿到ValueTy范型的值。所以这个类的作用我们就清晰了，就是拿到一个传入范型的值，举个例子，比如上面TargetRelativeDirectPointer<Runtime, const char, /*nullable*/ false> Name;，我们通过调用Name.get()就能获取到char *的指针，就能得到Name的名字了。
那么如何获得指针地址的呢？关键调用了detail::applyRelativeOffset(this, RelativeOffset);方法，我们点开看下，看看他是怎么做的：
template<typename BasePtrTy, typename Offset>
static inline uintptr_t applyRelativeOffset(BasePtrTy *basePtr, Offset offset) {
static_assert(std::is_integral<Offset>::value &&
std::is_signed<Offset>::value,
"offset type should be signed integer");
auto base = reinterpret_cast<uintptr_t>(basePtr);
auto extendOffset = (uintptr_t)(intptr_t)offset;
return base + extendOffset;
}很明显，就是把我们刚传进来的值相加一下，就得到了最后范型所在的地址。刚传进来的是this自己本身和RelativeOffset值，所以很明显了，把RelativeDirectPointerImpl所在的地址加上RelativeOffset的偏移量，就能获得范型所在的地址。有点像文件目录，用当前路径的相对路径获得绝对路径。
最后我们看下RelativeDirectPointer的Swift封装：
//这个类型是通过当前地址的偏移值获得真正的地址，有点像文件目录，用当前路径的相对路径获得绝对路径。
struct RelativeDirectPointer<T> {
var offset: Int32 //存放的与当前地址的偏移值
//通过地址的相对偏移值获得真正的地址
mutating func get() -> UnsafeMutablePointer<T> {
let offset = self.offset
return withUnsafeMutablePointer(to: &self) {
return UnsafeMutableRawPointer($0).advanced(by: numericCast(offset)).assumingMemoryBound(to: T.self)
}
}
}如果你自己封装的话，到这个时候，你已经可以拿到结构体的名字了。但前面我们还有一个范型FieldDescriptor没讲，他是修饰Fields的，他是描述各个属性的，解决完这个，我们StructMetadata解析的差不多了。
点开FieldDescriptor的定义：
class FieldDescriptor {
const FieldRecord *getFieldRecordBuffer() const {
return reinterpret_cast<const FieldRecord *>(this + 1);
}
public:
const RelativeDirectPointer<const char> MangledTypeName;
const RelativeDirectPointer<const char> Superclass;
const FieldDescriptorKind Kind;
const uint16_t FieldRecordSize;
const uint32_t NumFields;
...
llvm::ArrayRef<FieldRecord> getFields() const {
return {getFieldRecordBuffer(), NumFields};
}
...
}FieldDescriptor没有父类，那属性就是我们看到的5个了：
MangledTypeName：类型命名重整，有了这个东西，就能支持我们Swift方法的重载Superclass：看名称是父类的样子，没测试 = =Kind：一个枚举，FieldDescriptorKind大小为uint16_t，看下源码定义：
enum class FieldDescriptorKind : uint16_t {
Struct,
Class,
Enum,
MultiPayloadEnum,
Protocol,
ClassProtocol,
ObjCProtocol,
ObjCClass
};FieldRecordSize：这个值乘上NumFields会拿到RecordSize，并不了解这个是干嘛的。。。NumFields：属性的个数，这个和上面的NumFields一样。
看到上面的属性，并没有发现有什么属性支持拿到属性的名称。但我们看到有个getFields()方法可以拿到属性的名称（问我是怎么知道的？当然断点调试Mirror源码拿到的），调用完这个方法后，可以拿到一个FieldRecord对象的数组。FieldRecord这个对象比较简单，就不带着看了，直接看我等会翻译的源码就行了，现在重点就是怎么拿到FieldRecord对象数组的。
我们可以看到getFields()中调用了getFieldRecordBuffer()方法，返回了一个FieldRecord *的指针，所以FieldRecord对象数组的起始位置就是FieldRecord *的指针。那怎么拿到FieldRecord *的指针地址？我们可以看到getFieldRecordBuffer()方法里直接强转了(this + 1)，就是以FieldDescriptor的大小为步长+1，换句话说，指针地址紧挨着FieldDescriptor的内容。
分析完了，我们看看怎么翻译成Swift的代码
struct FieldDescriptor {
enum FieldDescriptorKind: UInt16 {
case Struct
case Class
case Enum
// Fixed-size multi-payload enums have a special descriptor format that encodes spare bits.
case MultiPayloadEnum
// A Swift opaque protocol. There are no fields, just a record for the type itself.
case kProtocol
// A Swift class-bound protocol.
case ClassProtocol
// An Objective-C protocol, which may be imported or defined in Swift.
case ObjCProtocol
// An Objective-C class, which may be imported or defined in Swift.
// In the former case, field type metadata is not emitted, and must be obtained from the Objective-C runtime.
case ObjCClass
}
var MangledTypeName: RelativeDirectPointer<CChar>//类型命名重整
var Superclass: RelativeDirectPointer<CChar>//父类名
var Kind: FieldDescriptorKind//类型，看枚举
var FieldRecordSize: Int16 //这个值乘上NumFields会拿到RecordSize
var NumFields: Int32//还是属性个数
//获取每个属性，得到FieldRecord
mutating func getField(index: Int) -> UnsafeMutablePointer<FieldRecord> {
return withUnsafeMutablePointer(to: &self) {
let arrayPtr = UnsafeMutableRawPointer($0.advanced(by: 1)).assumingMemoryBound(to: FieldRecord.self)
return arrayPtr.advanced(by: index)
}
}
}
struct FieldRecord {
struct FieldRecordFlags {
var Data: UInt32
/// Is this an indirect enum case?
func isIndirectCase() -> Bool {
return (Data & 0x1) == 0x1;
}
/// Is this a mutable `var` property?
func isVar() -> Bool {
return (Data & 0x2) == 0x2;
}
}
var Flags: FieldRecordFlags //标记位
var MangledTypeName: RelativeDirectPointer<CChar>//类型命名重整
var FieldName: RelativeDirectPointer<CChar>//属性名
}到此，我们StructMetadata内容基本上分析完了，如果要完整翻译代码，看文章的开头就是。当然，这个只是StructMetadata整个属性的面貌，还有很多细枝末节，说是细枝末节，但是点开看，发现无穷无尽。。。。
我还翻译了一些关于StructMetadata的源码，但是由于不知道是要干嘛的，所以分析起来很累，如果有点感觉的小伙伴可以看下，这块内容仅供参考，因为我也一知半解的（有点感觉了，但是还差一点，可能以后看其他模块，说不准有灵感触发）
内容放在这个文件里了StructMetadataExtension，上面GitHub项目里包含