发送消息(objc_msgSend(id self,SEL _cmd) )方法的底层实现

OC调用方法
int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        
        Persion *persion = [[Persion alloc] init];
        [persion teset];
    }
    return 0;
}

进行clang 成c++文件
//终端命令
xcrun -sdk iphoneos clang -arch arm64 -rewrite-objc main.m -o main-cpp.cpp
结果如下
int main(int argc, const char * argv[]) {
    /* @autoreleasepool */ { __AtAutoreleasePool __autoreleasepool; 

        Persion *persion = ((Persion *(*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)((Persion *(*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)objc_getClass("Persion"), sel_registerName("alloc")), sel_registerName("init"));

        ((void (*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)persion, sel_registerName("teset"));

    }
    return 0;
}
进行代码简化 结果如下
      [persion teset];
      objc_msgSend(persion, sel_registerName("teset"));
可以看到是执行的是objc_msgSend()方法,第一个参数是消息接受者(receive)persion, 第二个参数是方法签名sel_registerName("teset")
那么下面研究一下objc_msgSend()方法

objc最新版本(即版本号最大的)源码(源码下载地址)

找到如下_objc_msgSend函数入口,可以看到这一段是用汇编写的
image.png
接下来我用图解走一下流程
屏幕快照 2019-02-20 下午1.57.23.png
屏幕快照 2019-02-20 下午2.06.02.png
最终走到了IMP lookUpImpOrForward(Class cls, SEL sel, id inst, bool initialize, bool cache, bool resolver)这个函数
屏幕快照 2019-02-20 下午2.11.11.png
这个方法里面的重点看这一段代码 主要分3个阶段
  • 第一个阶段
消息发送
retry:    
  runtimeLock.assertLocked();

   // Try this class's cache.
   //从这个类的方法缓存里面查找当前调用的方法
   imp = cache_getImp(cls, sel);
   //如果查找到就返回函数地址imp
   if (imp) goto done;
     
   //如果从缓存里面没有找到, 就到当前这个类的类对象方法列表里面查找
   // Try this class's method lists.
   {
      Method meth = getMethodNoSuper_nolock(cls, sel);
     if (meth) {
        //如果找到了,先缓存方法到类的方法缓存里面,再返回imp
        log_and_fill_cache(cls, meth->imp, sel, inst, cls);
          imp = meth->imp;
           goto done;
       }
   }
    
    //如果还是找不到, 就从当前类的父类的类对象方法列表中进行查找, 并逐层往父级查找
   // Try superclass caches and method lists.
   {
       unsigned attempts = unreasonableClassCount();
       for (Class curClass = cls->superclass;
            curClass != nil;
            curClass = curClass->superclass)
       {
           // Halt if there is a cycle in the superclass chain.
           if (--attempts == 0) {
               _objc_fatal("Memory corruption in class list.");
           }
           
           // Superclass cache.  从缓存里面查找
           imp = cache_getImp(curClass, sel);
           if (imp) {
               if (imp != (IMP)_objc_msgForward_impcache) {
                   // Found the method in a superclass. Cache it in this class. 放入当前类的方法缓存里面
                   log_and_fill_cache(cls, imp, sel, inst, curClass);
                   goto done;
               }
               else {
                   // Found a forward:: entry in a superclass.
                   // Stop searching, but don't cache yet; call method 
                   // resolver for this class first.
                   break;
               }
           }
           
           // Superclass method list. 从curClass 类对象方法列表里面查找方法
           Method meth = getMethodNoSuper_nolock(curClass, sel);
           if (meth) {//查到了缓存给当前类   并返回imp
               log_and_fill_cache(cls, meth->imp, sel, inst, curClass);
              imp = meth->imp;
               goto done;
           }
       }
   }
  • 第二个阶段
动态解析
   // No implementation found. Try method resolver once.
   if (resolver  &&  !triedResolver) {
       runtimeLock.unlock();
       _class_resolveMethod(cls, sel, inst);
       runtimeLock.lock();
       // Don't cache the result; we don't hold the lock so it may have 
       // changed already. Re-do the search from scratch instead.
       triedResolver = YES;
       goto retry;
   }
  • 第三阶段:
消息转发
   // No implementation found, and method resolver didn't help. 
   // Use forwarding.
   imp = (IMP)_objc_msgForward_impcache;
   cache_fill(cls, sel, imp, inst);
这是 goto done 是来到这里
done:
   runtimeLock.unlock();

   return imp;
第一个阶段的就是在查找方法具体查找流程如图

_cache_getImp 这个函数也是汇编写的, 具体执行流程会执行到上图中的CacheLookup 函数

屏幕快照 2019-02-20 下午3.01.14.png

第二个阶段是动态解析

_class_resolveMethod(cls, sel, inst);

void _class_resolveMethod(Class cls, SEL sel, id inst)
{
    if (! cls->isMetaClass()) {//不是元类 

        // try [cls resolveInstanceMethod:sel]
        //这里会调用类方法的resolveInstanceMethod 方法
        _class_resolveInstanceMethod(cls, sel, inst);
    } 
    else {
        // 如果是元类 , 则调用类方法的resolveClassMethod这个方法
        // try [nonMetaClass resolveClassMethod:sel]
        // and [cls resolveInstanceMethod:sel]
        _class_resolveClassMethod(cls, sel, inst);
        if (!lookUpImpOrNil(cls, sel, inst, 
                            NO/*initialize*/, YES/*cache*/, NO/*resolver*/)) 
        {
            _class_resolveInstanceMethod(cls, sel, inst);
        }
    }
}

动态解析的具体代码实现 演示代码地址
- (void)other{
    NSLog(@"%s",__func__);
}

//消息动态解析
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel
{
    if (sel == @selector(test)) {

        Method method = class_getInstanceMethod(self, @selector(other));

        class_addMethod(self, sel, method_getImplementation(method), method_getTypeEncoding(method));

        return YES;

    }
   return [super resolveInstanceMethod:sel];
}
第三个阶段是消息转发

_objc_msgForward_impcache 这个函数的调用

    STATIC_ENTRY __objc_msgForward_impcache

    // No stret specialization.
    b   __objc_msgForward

    END_ENTRY __objc_msgForward_impcache

从这个会最终跟到__forwording__就不开源了

消息转发的具体用法代码实现 演示代码地址
//消息转发
//第一种1.0
- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector
{
    if (aSelector == @selector(test)) {
        //返回值为nil,相当于没有实现这个方法
        return [[Cat alloc] init];
    }
    return [super forwardingTargetForSelector:aSelector];
}

//第二种2.0
- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector
{
    //返回方法签名
    return [NSMethodSignature signatureWithObjCTypes:"v16@:"];
}
//NSInvocation 里面包含了: 方法调用者,方法名,参数
- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation
{
    //修改方法调用者
    anInvocation.target = [[Cat alloc] init];
    //调用方法
    [anInvocation invoke];
}
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 227,702评论 6 531
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 98,143评论 3 415
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 175,553评论 0 373
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 62,620评论 1 307
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 71,416评论 6 405
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 54,940评论 1 321
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 43,024评论 3 440
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 42,170评论 0 287
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 48,709评论 1 333
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 40,597评论 3 354
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 42,784评论 1 369
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 38,291评论 5 357
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 44,029评论 3 347
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 34,407评论 0 25
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 35,663评论 1 280
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 51,403评论 3 390
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 47,746评论 2 370

推荐阅读更多精彩内容

  • 转至元数据结尾创建: 董潇伟,最新修改于: 十二月 23, 2016 转至元数据起始第一章:isa和Class一....
    40c0490e5268阅读 1,745评论 0 9
  • 关于OC中的消息发送的实现,在去年也看过一次,当时有点不太理解,但是今年再看却很容易理解。 我想这跟知识体系的构建...
    咖啡绿茶1991阅读 975评论 0 1
  • 消息发送和转发流程可以概括为:消息发送(Messaging)是 Runtime 通过 selector 快速查找 ...
    lylaut阅读 1,871评论 2 3
  • 我们常常会听说 Objective-C 是一门动态语言,那么这个「动态」表现在哪呢?我想最主要的表现就是 Obje...
    Ethan_Struggle阅读 2,222评论 0 7
  • 刘琳焦点讲师班坚持第602天分享(2019/1/24) 石头好还是鸡蛋好呢? 鸡蛋是生命,可以孵...
    小溪与大海阅读 534评论 0 2