12.6 OC如何通过sel找到imp(消息传递中IMP的查找逻辑+消息转发的逻辑)

参考内容:Objective-C消息发送与转发机制原理

首先看下objc_msgSend的汇编入口。

UNWIND _objc_msgSend, NoFrame:定义了一些段存储数据对象,简单来说就是类似于结构体数据对象

NilTest:判断接受消息的对象是否为nil,如果为nil直接返回,这就是对nil发送消息无效的原因。

GetIsaFast:快速获取到isa指向的对象,是一个类对象还是元类对象。

CacheLookup:在类的缓存在查找selector对应的IMP。

如果没有再缓存中查到 就执行LCacheMiss下边的方法,跳转到__objc_msgSend_uncached

跳转到MethodTableLookup中,也就是要去方法列表中去查找IMP。

在MethodTableLookup中暴露出来的我们能看到的唯一的动作就是__class_lookupMethodAndLoadCache3这个方法。查找方法列表并加载缓存。

我们看到内部其实就是调用了lookUpImpOrForward方法,参数分别是:

是否需要进行初始化。

在+(void)initialize方法详解有介绍,用于后续和另外一个条件共同判断是否需要调用initialize方法。

是否需要在缓存中查找。

因为在msgSend的汇编语言中,已经调用过CacheLookup方法,没有再缓存中找到,才进入到这里,所以不再需要在缓存中查找。

是否需要动态解析。

消息转发的第一步。

接下来详细说下lookUpImpOrForward这个函数吧。

IMP lookUpImpOrForward(Class cls, SEL sel, id inst,

                       bool initialize, bool cache, bool resolver)

{

    IMP imp = nil;

    bool triedResolver = NO;

    runtimeLock.assertUnlocked();

//如果cache是yes,就从缓存中查找IMP,但是从Cache3函数进来,传入参数是NO,下边的if直接忽略

    if (cache) {

        imp = cache_getImp(cls, sel);

        if (imp) return imp;

    }

    runtimeLock.lock();

    checkIsKnownClass(cls);

//判断类是否已经被创建,如果没有则将类实例化

    if (!cls->isRealized()) {

//realizeClass方法的调用是类实例化,类呗创建的标志

        realizeClass(cls);

    }

    if (initialize  &&  !cls->isInitialized()) {

        runtimeLock.unlock();

        _class_initialize (_class_getNonMetaClass(cls, inst));

        runtimeLock.lock();

    }


 retry:   

    runtimeLock.assertLocked();

   //在该类下的缓存中查找IMP

    imp = cache_getImp(cls, sel);

    if (imp) goto done;

   // 没找到就在该类的方法列表中获取Method,进行对比,是要查找的方法就加入缓存,并获取IMP返回

    {

        Method meth = getMethodNoSuper_nolock(cls, sel);

        if (meth) {

            log_and_fill_cache(cls, meth->imp, sel, inst, cls);

            imp = meth->imp;

            goto done;

        }

    }

    // 获取当前类的父类,在其父类中查找

    {

        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.");

            }


            // 在父类的缓存列表中查找

            imp = cache_getImp(curClass, sel);

            if (imp) {

                if (imp != (IMP)_objc_msgForward_impcache) {

                    // 如果发现父类的方法符合条件,并且不再缓存中,在下边的函数中缓存方法.

                    log_and_fill_cache(cls, imp, sel, inst, curClass);

                    goto done;

                }

                else {

                   // 如果imp在缓存中查找到的是一个_objc_msgForward_impcache标志,那说明之前在父类的缓存中

                    // 查找过这个方法,而且并没有找到对应的方法,这个标志是一个应该进入消息转发流程的标志。实际上

                    // 他只是结束了当前继承链查找的循环,下边的第一步就是进行动态解析,但是是否直接进行动态解析,

                    // 还是要通过条件判断

                    break;

                }

            }


            // 父类的方法列表中查找

            Method meth = getMethodNoSuper_nolock(curClass, sel);

            if (meth) {

                log_and_fill_cache(cls, meth->imp, sel, inst, curClass);

                imp = meth->imp;

                goto done;

            }

        }

    }

   // 在继承链中的所有父类都没有找到索要的方法,通过传参的resolver来判断,是否需要动态解析,triedResolver用来限制动态解析只能进行一次

    if (resolver  &&  !triedResolver) {

        runtimeLock.unlock();

        _class_resolveMethod(cls, sel, inst);

        runtimeLock.lock();

        triedResolver = YES;

        goto retry;

    }

   // 如果当前类和他所有父类都没有找到方法的实现,并且动态解析也没有找到方法的话,就将其标记为_objc_msgForward_impcache

    imp = (IMP)_objc_msgForward_impcache;

    cache_fill(cls, sel, imp, inst);

 done:

    runtimeLock.unlock();

    return imp;

}

最后 lookUpImpOrForward 方法也会把真正的IMP或者需要消息转发的 _objc_msgForward_impcache 返回,并最终传递到 objc_msgSend 中。而 _objc_msgForward_impcache 会再转化成 _objc_msgForward 或 _objc_msgForward_stret。

之后就是消息转发的流程了。这里所说的消息转发的流程就不包括【动态解析】这一步了。

具体查看消息转发机制的第二个阶段。


关于动态方法解析:

简述如何通过sel找到imp:

每一个类对象中都一个方法列表,方法列表中记录着方法的名称,方法实现,以及参数类型,其实selector本质就是方法名称,通过这个方法名称首先在当前类的缓存中查找,如果没有就去方法列表中查找,如果还是没有就去父类的缓存中查找, 如果查找结果是_objc_msgForward_impcache 就证明之前查找过,没有查找到,进入消息转发,如果能查找到对应的imp则直接调用,如果没有查找到任何结果,在去方法列表中查找,直到基类中还是没有查找到,那么在消息转发之前还有最后一次动态解析的机会,如果动态解析也没有查找到方法的实现,  则在当前类方法缓存中标记_objc_msgForward_impcache。代表查找不到

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