前言
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相关代码：
objc4_752源码 方法的本质 方法分发
温馨提示
这里先需要和大家解释一下，相关代码每次里面都只有objc4_752,因为这里探索的时候这份代码一直在github上，我这边会把每次探索中，需要对应的类会进行添加相应的注释，其中如果，有的人下载下来代码后，发现运行后结果不一样，例如XZPerson类中可能当前文章中需要里面有属性，成员变量，实例方法，类方法 等，会直接添加上，但是后续文章可能不需要，所以下载下来源码后，建议大家可以结合博文进行对应阅读，其中README.md文件中，也会添加上对应博文地址，后续文章会根据不同文章直接新建不同的target工程，避免影响。
前几篇文章，我们分析了，alloc方法，对象的本质，类的本质，这篇文章我们对方法的本质进行探索；
方法的本质
1.方法底层调用
首先写一个简单Demo
#import <Foundation/Foundation.h>
#import "XZPerson.h"
int main(int argc, const char * argv[]) {
@autoreleasepool {
// insert code here...
XZPerson *p = [XZPerson alloc];
[p sayHappy];
}
return 0;
}
#import <Foundation/Foundation.h>
NS_ASSUME_NONNULL_BEGIN
@interface XZPerson : NSObject
-(void)sayHappy;
@end
NS_ASSUME_NONNULL_END
#import "XZPerson.h"
@implementation XZPerson
-(void)sayHappy{
NSLog(@"say happy")
}
@end
可以看出，很简单，只是在main函数中调用了一个XZPerson类中的一个方法，下面我们通过clang,对main文件进行编译;使用终端进入main文件目录:clang -rewrite-objc main.m -o main1.cpp ,同级目录下生成编译后cpp文件
直接查看main函数
int main(int argc, const char * argv[]) {
/* @autoreleasepool */ { __AtAutoreleasePool __autoreleasepool;
XZPerson *p = ((XZPerson *(*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)objc_getClass("XZPerson"), sel_registerName("alloc"));
((void (*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)p, sel_registerName("sayHappy"));
}
return 0;
}我们将类型强转去掉方便我们对代码进行分析
int main(int argc, const char * argv[]) {
/* @autoreleasepool */ { __AtAutoreleasePool __autoreleasepool;
XZPerson *p = (objc_msgSend)(objc_getClass("XZPerson")
,sel_registerName("alloc"));
(objc_msgSend)(p, sel_registerName("sayHappy"));
}
return 0;
}这样我们就可以很清晰的看出来，方法的本质，其实就是底层通过objc_msgSend方法进行发送消息其中有2个参数
-
参数一：消息接收者
-
参数二：sel类型的方法编号
这里的方法编号sel 就可以联系到上篇文章中的cache中，通过sel在找到imp 并在cache中进行方法查找，并进行返回
我们在main中写一个C语言的方法
#import <Foundation/Foundation.h>
#import "XZPerson.h"
void run(){
NSLog(@"%s",__func__);
}
int main(int argc, const char * argv[]) {
@autoreleasepool {
// insert code here...
XZPerson *p = [XZPerson alloc];
[p sayHappy];
run();
}
return 0;
}
再次进行clang ：这次输出main2.m文件，编译完成后查看源码
void run(){
NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_vl_y9rmzqq165ngxyd_yz2dmz0h0000gn_T_main_784d77_mi_0,__func__);
}
int main(int argc, const char * argv[]) {
/* @autoreleasepool */ { __AtAutoreleasePool __autoreleasepool;
XZPerson *p = ((XZPerson *(*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)objc_getClass("XZPerson"), sel_registerName("alloc"));
((void (*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)p, sel_registerName("sayHappy"));
run();
}
return 0;
}我们可以看到C语言方法，直接进行调用，而我们的OC方法需要使用objc_msgSend方法进行查找方法进行调用，这就说明
objc_msgSeng 方法其实就是OC方法进行查找底层实现的方法实现的过程并进行调用，而C语言函数实现可以直接找到C语言函数名就是函数指针直接找到地址进行调用；
2.方法几种情况
当前类方法由objc_msgSend,进行底层查找，父类使用objc_msgSendSuper方法进行底层查找
实例方法：objc_msgSend -->person对象-->找到对应sel -->对应imp
类方法：objc_msgSend-->Person类 -->找到sel -->对应imp
我们先看一下objc_msgSend 方法底层是怎么声明的：
需要一个消息接收这，和一给方法编号
objc_msgSend(id _Nullable self, SEL _Nonnull op, ...)再看一下objc_msgSendSuper 是怎么声明的
需要声明一给super结构体 和一个方法编号
objc_msgSendSuper(struct objc_super * _Nonnull super, SEL _Nonnull op, ...)
OBJC_AVAILABLE(10.0, 2.0, 9.0, 1.0, 2.0);
结构体中有一下属性
struct objc_super {
/// Specifies an instance of a class.
__unsafe_unretained _Nonnull id receiver;
/// Specifies the particular superclass of the instance to message.
#if !defined(__cplusplus) && !__OBJC2__
/* For compatibility with old objc-runtime.h header */
__unsafe_unretained _Nonnull Class class;
#else
__unsafe_unretained _Nonnull Class super_class;
#endif
/* super_class is the first class to search */
};
我们使用objc_msgSend,和objc_msgSendSuper代码演示下怎么调用方法
首先XZPerson继承NSObject ，XZTeacher 继承XZPerson；在main函数中来进行编码，
#import <Foundation/Foundation.h>
NS_ASSUME_NONNULL_BEGIN
@interface XZPerson : NSObject
- (void)sayHello;
+ (void)sayNB;
@end
#import "XZPerson.h"
@implementation XZPerson
- (void)sayHello{
NSLog(@"%s",__func__);
}
+ (void)sayNB{
NSLog(@"%s",__func__);
}
@end
#import "XZPerson.h"
NS_ASSUME_NONNULL_BEGIN
@interface XZTeacher : XZPerson
- (void)sayCode;
@end
NS_ASSUME_NONNULL_END
@implementation XZTeacher
- (void)sayCode{
NSLog(@"%s",__func__);
}
@end
在main函数中编码调用
int main(int argc, const char * argv[]) {
@autoreleasepool {
// insert code here...
XZTeacher *t = [XZTeacher new];
[t sayCode];
// 方法调用底层编译
// 方法的本质: 消息 : 消息接受者 消息编号 ....参数 (消息体)
objc_msgSend(t, sel_registerName("sayCode"));
// 类方法编译底层
// id cls = [XZTeacher class];
// void *pointA = &cls;
// [(__bridge id)pointA sayNB];
objc_msgSend(objc_getClass("XZTeacher"), sel_registerName("sayNB"));
// 向父类发消息(对象方法)
struct objc_super xzSuper;
xzSuper.receiver = t;
xzSuper.super_class = [XZPerson class];
objc_msgSendSuper(&xzSuper, @selector(sayHello));
//向父类发消息(类方法)
struct objc_super myClassSuper;
myClassSuper.receiver = [t class];
myClassSuper.super_class = class_getSuperclass(object_getClass([t class]));// 元类
objc_msgSendSuper(&myClassSuper, sel_registerName("sayNB"));
}
return 0;
}
我们可以看到输出结果：
按照这种调用方式，方法是可以正常被调用并进行输出打印的，这里需要注意的是，如果要实验objc_msgSend 方法，我们需要在工程的bulid Setting 找到下面属性并置为NO ,否则clang替我们检查语法会直接报错的；
看来现在所有问题都集中在objc_msgSend方法，那我们先看一下objc_msgSend方法在那个库中
3.objc_msgSend所在库探索
我们还是在main函数中写个方法，打断点进行调用，我们打开Xcode栈地址调试模式Debug->DebugWorkflow->Always Show Disassembly,在调用[person sayHello],方法处打断点看下；
结果
看到objc_msgSend方法：我们进入这个方法，
这里我们可以看到是libobjc.A.dylib库中的objc_msgSend方法，对于这个libobjc.A.dylib库我们还是了解的objc4_752中就有这个库，我们可以进入继续源码的探索了；
4.objc_msgSend源码探索
在objc_msgSeng查找方法分为2种情况
1.objc_msgSend汇编写的《快速查找流程》
1.1:因为RunTime底层是有C，C++和汇编阻证的一套API,而C，C++是一种静态语言
1.2:是因为在C，C++ 语言中没有必要通过写一个函数来保留位置的参数，并且跳转到任意的函数指针，C，C++语言没有满足做这个事情的必要性
1.3:是objc_msgSend必须要快，快的话，汇编语言肯定比C，C++速度要快
2.objc_msgSend慢速查找流程使用C语言进行实现的
4.1objc_msgSend快速查找
由于快速查找为汇编语言，本人能力有限，看了个大概，告诉大家位置，可以自行查看，大概梳理了下流程做了部分注释
我们主要看的是，因为我们手机为arm64架构，所以只需要看这个objc-msg-arm64.s类即可
- ENTRY _objc_msgSend
- 对消息接受者进行判断处理 （id self, sel _cmd）
- taggedPointer 判断处理
- GetClassFromisa_p16 isa指针处理 —>找到class
- CacheLookup 查找缓存
- ’_cache_t’处理’bucket‘ 以及内存哈希处理(这里其实就是上篇文章中cachet进行处理)
- __objc_msgSend_uncached 告诉我们找不到缓存的 ’imp‘
- ’STATIC_ENTRY’ __objc_msgSend_uncached;
- MethodTableLookup:方法查找
- .save parameter register 参数进行准备就绪self和_cmd进行准备
- 调用C方法_class_lookupMethodAndCache3调用
今天有点事情，就先写这么多吧,下篇文章对objc_msgSend慢速流程进行详细分析；
总结：
此篇文章对方法的本质进行了初步探索，发现了方法是指是RunTime底层调用objc_msgSend 进行消息转发，并对快速转发流程进行了稍微梳理；如果有错误的地方还请指正，大家一起讨论，开发水平一般(文章中有错误后，我发现会第一时间对博文进行修改)，还望大家体谅，欢迎大家点赞，关注我的CSDN，我会定期做一些技术分享！
写给自己
喋喋不休不如观心自省，埋怨他人不如即听即忘。能干扰你的，往往是自己的太在意，能伤害你的，往往是自己的想不开,未完待续...
