浅谈消息发送

前言: 笔者也是第一次写文章,旨在为了在开发中遇到的问题和技巧与大家分享,如果写的有不对的地方,希望大家能够帮我指出来,谢谢!

     这次要跟大家聊得是 objc_msgSend,也就是大家熟知的 OC 运行期中的消息发送。我们都知道,平时我们在开发中调用一个方法,一般都是这么调用

[p eat];

按照 OC 的术语,这叫做发送消息,每个消息都可以参数,并且可能还有返回值。由于 OC 是 C 的扩展,所以想理解 OC 的消息发送机制,最好先看下 C 语言的函数调用方式,我们的 C 语言在调用函数时使用的是静态绑定,也就是说,在编译期就能决定运行时所要调用的函数,这里我举个例子:

void test1(){

printf("我是test1");

}

void test2(){

printf("我是test2");

}

int main(int argc, const char * argv[]) {

test1();

test2();

return 0;

}

我们可以看到上面的代码,其实编译器在编译时就已经知道程序中有 test1 和 test2 这两个函数了,于是就会直接生成调用这些函数的指令,并且函数地址实际上会硬编码到指令当中,我们调用函数时系统就会自动使用那些指令来调用,但是,如果我把代码写成这样的格式呢:

void test1(){

printf("我是test1");

}

void test2(){

printf("我是test2");

}

int main(int argc, const char * argv[]) {

void (*func)();

int a = 2,b = 3;

if (a > 3) {

func = test1;

}else{

func = test2;

}

func();

return 0;

}

     可以看到,这个例子和上面的例子有些不一样,由于这次是用一个指向函数的指针来指向这两个函数,但是实际上指向的是哪个函数呢?我们肉眼肯定能看到是指向的是 test2,但是计算机在编译期是不知道的,所以此时的函数地址就不能立即硬编码到指令之中,这时就用到动态绑定机制了,需要在运行时才能读取然后确定指向的是哪个函数从而来调用。

     OK,说完了 C, 我们现在说说 OC,我们的 OC 语言在发送消息时,就会利用动态机制来决定需要调用的方法,在我们 OC 的运行期,所有的代码都会编译成 C 语言的代码,需要调用哪个方法也都是靠运行期来决定,所有的方法底层也都是 C 语言的函数,所以我们常常说 OC 是一门动态性的语言。

比如下面这个函数:

[p eat];

在运行时,我们的编译器会将代码转换成如下函数:

objc_msgSend(p,@selector(eat));

当然,如果这个方法是有参数的,我们可以将参数都写在 @selector 参数的后面,并且 @selector 的参数名需要加一个 : ,在上面的函数例子中,p 叫做 "接收者",@selector 叫做 "函数",函数与后面的参数统称为需要发送的消息。

现在我们来说说 objc_msgSend 这个函数,这个函数会根据接受者和函数的类型来调用适当的方法,首先会从接受者所属的类的方法列表中寻找其与 "函数" 名称相符的方法,如果找到了,就会跳转至相应的实现代码,否则就会沿着继承结构继续向上寻找,等到找到了就会调用想应的方法,如果没有找到,就会执行 "消息转发" 操作,首先会触发该接受者的 resolveInstanceMethod: 方法,或者是与之对应的 resolveClassMethod: 方法,并将没有找到的方法 @selector 当做参数传递给这个方法,后面再做进一步的 "消息转发" 处理。 "消息转发" 的一系列流程会在以后的文章中提到,在此就暂时不做深究了。

哈哈,是不是觉得调(发)用(送)一个方(消)法(息)是如此的麻烦,难道每次调用方法都要实现这么多的过程么?会不会影响效率? 不用担心,其实 objc_msgSend 这个函数,会将每次寻找到的结果缓存至一个 "快速映射表" 中,每个类都会有这么一块缓存,若是第二次调用这个方法,就会直接从映射表中找到并直接执行,这样执行起来也并不比静态绑定的函数慢多少。

刚刚讲的其实都是一般方法的调用情况,还有某些特别的情况需要交个其他的函数来处理,我列个我所知道的一些情况:

objc_msgSend_stret(<#id self#>, <#SEL op, ...#>) //如果方法返回的是结构体,用此函数处理

objc_msgSend_fpret(<#id self#>, <#SEL op, ...#>) //如果方法返回的是浮点数,用此函数处理

objc_msgSendSuper(<#struct objc_super *super#>, <#SEL op, ...#>)//如果是要跟父类发消息,用此函数处理

由于笔者才疏学浅,暂时只能跟大家分享这么多,更深点也不明白,还是那句话,对我的观点有异议的欢迎吐槽^_^

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