iOS IMP 理解

基本定义

IMP是一个函数指针,它在Runtime中的定义如下:

/// A pointer to the function of a method implementation.
typedef void (IMP)(void / id, SEL, ... */ ); 

IMP这个函数指针指向了方法实现的首地址,当OC发起消息后,最终执行的代码是由IMP指针决定的。利用这个特性,我们可以对代码进行优化:当需要大量重复调用方法的时候,我们可以绕开消息绑定而直接利用IMP指针调起方法,这样的执行将会更加高效,相关的代码示例如下:

void (*setter)(id, SEL, BOOL);
int i;
setter = (void (*)(id, SEL, BOOL))[target methodForSelector:@selector(setFilled:)];
for ( i = 0 ; i < 1000 ; i++ )
    setter(targetList[i], @selector(setFilled:), YES);

注意:这里需要注意的就是函数指针的前两个参数必须是id和SEL。

Runtime 消息发送

1.动态方法解析(Dynamic Method Resolution)
所谓动态解析,我们可以理解为通过cache和方法列表没有找到方法时,Runtime为我们提供一次动态添加方法实现的机会,主要用到的方法如下:

//OC方法:
//类方法未找到时调起,可于此添加类方法实现
+ (BOOL)resolveClassMethod:(SEL)sel
//实例方法未找到时调起,可于此添加实例方法实现
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel

//Runtime方法:
/**
 运行时方法:向指定类中添加特定方法实现的操作
 @param cls 被添加方法的类
 @param name selector方法名
 @param imp 指向实现方法的函数指针
 @param types imp函数实现的返回值与参数类型
 @return 添加方法是否成功
 */
BOOL class_addMethod(Class _Nullable cls,
                     SEL _Nonnull name,
                     IMP _Nonnull imp,
                     const char * _Nullable types)

2.消息接收者重定向
我们注意到动态方法解析过程中的两个resolve方法都返回了布尔值,当它们返回YES时方法即可正常执行,但是若它们返回NO,消息发送机制就进入了消息转发(Forwarding)的阶段了,我们可以使用Runtime通过下面的方法替换消息接收者的为其他对象,从而保证程序的继续执行。

//重定向类方法的消息接收者,返回一个类
- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector

//重定向实例方法的消息接受者,返回一个实例对象
- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector

注意:动态方法解析阶段返回NO时,我们可以通过forwardingTargetForSelector可以修改消息的接收者,该方法返回参数是一个对象,如果这个对象是非nil,非self,系统会将运行的消息转发给这个对象执行。否则,继续查找其他流程。

3.消息重定向
当以上两种方法无法生效,那么这个对象会因为找不到相应的方法实现而无法响应消息,此时Runtime系统会通过forwardInvocation:消息通知该对象,给予此次消息发送最后一次寻找IMP的机会:

- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation;

其实每个对象都从NSObject类中继承了forwardInvocation:方法,但是NSObject中的这个方法只是简单的调用了doesNotRecongnizeSelector:方法,提示我们错误。所以我们可以重写这个方法:对不能处理的消息做一些默认处理,也可以将消息转发给其他对象来处理,而不抛出错误。

我们注意到anInvocation是forwardInvocation唯一参数,它封装了原始的消息和消息参数。正是因为它,我们还不得不重写另一个函数:methodSignatureForSelector。这是因为在forwardInvocation: 消息发送前,Runtime系统会向对象发送methodSignatureForSelector消息,并取到返回的方法签名用于生成NSInvocation对象。

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