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标题: iOS - Runtime-消息机制-objc_msgSend() [打印本页]

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作者: 十念    时间: 2024-6-21 13:12
标题: iOS - Runtime-消息机制-objc_msgSend()
iOS - Runtime-消息机制-objc_msgSend()

前言

本章重要先容消息机制-objc_msgSend的执行流程，分为消息发送、动态方法解析、消息转发三个阶段，每个阶段可以做什么。还先容了super的本质是什么，如何调用的
1. objc_msgSend执行流程

OC中的方法调用，其实都是转换为objc_msgSend函数的调用
objc_msgSend的执行流程可以分为3大阶段

• 消息发送
  
• 动态方法解析
  
• 消息转发
  

1.1 消息发送

• 假如是从class_rw_t中查找方法
  
  
  
  • 已经排序的，二分查找
    
  • 没有排序的，遍历查找
    
  
  
• receiver通过isa指针找到receiverClass
  
• receiverClass通过superclass指针找到superClass
  

1.2 动态方法解析

1.2.1 开发者可以实现以下方法，来动态添加方法实现

• +resolveInstanceMethod: -----用于 实例方法
  
• +resolveClassMethod: -----用于类方法
  

1.2.2 动态解析事后，会重新走“消息发送”的流程

• “从receiverClass的cache中查找方法”这一步开始执行
  

1.2.3 示例

ZSXPerson类有test方法，但是方法实现注释掉了

1. @interface ZSXPerson : NSObject
3. - (void)test;
5. @end
7. @implementation ZSXPerson
9. //- (void)test {
10. //    NSLog(@"ZSXPerson - %s", __func__);
11. //}
13. @end

复制代码

此时我们调用 test 方法发就会报错unrecognized selector sent to instance

在动态方法解析阶段给类对象增长方法实现

1. - (void)other {
2.     NSLog(@"ZSXPerson - %s", __func__);
3. }
5. + (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel {
6.     if (sel == @selector(test)) {
7.         // 获取 qitafangfa
8.         Method method = class_getInstanceMethod(self, @selector(other));
10.         // 动态添加 test 方法的实现
11.         class_addMethod(self, sel, method_getImplementation(method), method_getTypeEncoding(method));
13.         // 返回YES代表有动态添加方法
14.         return YES;
15.     }
16.     return [super resolveInstanceMethod:sel];
17. }

复制代码

将方法实现other设置为test的方法实现，这时候可以看到不会报错了，而是执行了- (void)other方法

1.2.3.1 类方法

动态方法解析类方法也是雷同的，只不外用的是+resolveClassMethod:方法，并且class_addMethod应该给元类对象添加方法。使用object_getClass(self)获取元类对象

1. @interface ZSXPerson : NSObject- (void)test;+ (void)test1;@end@implementation ZSXPerson//- (void)test {//    NSLog(@"ZSXPerson - %s", __func__);//}//+ (void)test1 {//    NSLog(@"ZSXPerson - %s", __func__);//}- (void)other {
2.     NSLog(@"ZSXPerson - %s", __func__);
3. }
5. + (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel {
6.     if (sel == @selector(test)) {
7.         // 获取 qitafangfa
8.         Method method = class_getInstanceMethod(self, @selector(other));
10.         // 动态添加 test 方法的实现
11.         class_addMethod(self, sel, method_getImplementation(method), method_getTypeEncoding(method));
13.         // 返回YES代表有动态添加方法
14.         return YES;
15.     }
16.     return [super resolveInstanceMethod:sel];
17. }+ (BOOL)resolveClassMethod:(SEL)sel {    if (sel == @selector(test1)) {        // 获取 qitafangfa        Method method = class_getInstanceMethod(self, @selector(other));        // 动态添加 test 方法的实现        class_addMethod(object_getClass(self), sel, method_getImplementation(method), method_getTypeEncoding(method));        // 返回YES代表有动态添加方法        return YES;    }    return [super resolveClassMethod:sel];}@end

复制代码

main.m

1. int main(int argc, const char * argv[]) {
2.     @autoreleasepool {
3. //        ZSXPerson *person = [[ZSXPerson alloc] init];
4. //        [person test];
6.         [ZSXPerson test1];
7.     }
8.     return 0;
9. }

复制代码

执行结果

1.3 消息转发

假如动态方法解析阶段没有处理，返来到消息转发阶段

• 首先来到forwardingTargetForSelector:方法，该方法中可以重新返回一个消息接收者，步伐将会重新执行objc_msgSend()方法，此时消息时发送给新的担当者
  
• 假如forwardingTargetForSelector:方法没有处理，会来到methodSignatureForSelector:方法，该方法可以返回一个方法署名，返回后，步伐会继续调用forwardInvocation:方法。假如methodSignatureForSelector:方法也没处理，步伐就抛出非常
  
• 在forwardInvocation:方法中，开发者可以自定义任何逻辑
  
• 以上方法都有对象方法、类方法2个版本（前面可以是加号+，也可以是减号-）
  

1.3.1 forwardingTargetForSelector:

新建一个ZSXCat类，该类实现了- (void)test方法

1. @interface ZSXCat : NSObject
3. @end
5. @implementation ZSXCat
7. - (void)test {
8.     NSLog(@"ZSXCat - %s", __func__);
9. }
11. @end

复制代码

实现forwardingTargetForSelector:方法，将消息担当者转发给ZSXCat对象

1. @interface ZSXPerson : NSObject
3. - (void)test;
5. @end
8. @implementation ZSXPerson
10. //- (void)test {
11. //    NSLog(@"ZSXPerson - %s", __func__);
12. //}
14. //+ (void)test1 {
15. //    NSLog(@"ZSXPerson - %s", __func__);
16. //}
18. - (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector {
19.     if (aSelector == @selector(test)) {
20.         return [[ZSXCat alloc] init];
21.     }
22.     return [super forwardingTargetForSelector:aSelector];
23. }
25. @end

复制代码

运行结果：

调用了ZSXCat的- (void)test方法
1.3.2 methodSignatureForSelector:

1. @implementation ZSXPerson
3. //- (void)test {
4. //    NSLog(@"ZSXPerson - %s", __func__);
5. //}
7. //- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector {
8. //    if (aSelector == @selector(test)) {
9. //        return [[ZSXCat alloc] init];
10. //    }
11. //    return [super forwardingTargetForSelector:aSelector];
12. //}
14. // 方法签名：返回值类型、参数类型
15. - (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector {
16.     if (aSelector == @selector(test)) {
17.         return [NSMethodSignature signatureWithObjCTypes:"v16@0:8"];
18.     }
19.     return [super methodSignatureForSelector:aSelector];
20. }
22. // NSInvocation封装了一个方法调用，包括：方法调用者、方法签名、方法参数
23. // anInvocation.target  方法调用者
24. // anInvocation.selector  方法名
25. // [anInvocation getArgument:NULL atIndex:0]  参数
26. - (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation {
27.     NSLog(@"---- forwardInvocation");
28. }
30. @end

复制代码

返回方法署名，来到forwardInvocation:继续执行

2. 拓展

2.1 forwardInvocation:自定义逻辑

在动态方法解析阶段，+resolveClassMethod:方法是可以给消息担当者动态增长一个`方法实现
在消息转发阶段，forwardingTargetForSelector:方法是可以重新返回一个消息担当者，相当于是让另一个人来处理这个方法。
但是，来到methodSignatureForSelector:方法后，可以使用方法署名自定义更复杂的业务
2.1.1 方法署名阶段的其他用法

把方法调用 转发给ZSXCat对象

1. - (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation {
2.     NSLog(@"---- forwardInvocation");
3.     // 把方法调用 转发给ZSXCat对象
4.     [anInvocation invokeWithTarget:[[ZSXCat alloc]init]];
5. }

复制代码

使用参数

方法增长age参数- (void)testint)age
调用时传入参数：

1. int main(int argc, const char * argv[]) {
2.     @autoreleasepool {
3.         ZSXPerson *person = [[ZSXPerson alloc] init];
4.         [person test:10];
5.     }
6.     return 0;
7. }

复制代码

方法署名使用参数

1. // 方法签名：返回值类型、参数类型
2. - (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector {
3.     if (aSelector == @selector(test:)) {
4.         return [NSMethodSignature signatureWithObjCTypes:"i24@0:8i16"];
5.     }
6.     return [super methodSignatureForSelector:aSelector];
7. }
9. // NSInvocation封装了一个方法调用，包括：方法调用者、方法签名、方法参数
10. // anInvocation.target  方法调用者
11. // anInvocation.selector  方法名
12. // [anInvocation getArgument:NULL atIndex:0]  参数
13. - (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation {
14.     NSLog(@"---- forwardInvocation");
15.     // 把方法调用 转发给ZSXCat对象
16. //    [anInvocation invokeWithTarget:[[ZSXCat alloc]init]];
18.     // 取出参数。参数顺序：receiver、selector、other arguments
19.     int age;
20.     [anInvocation getArgument:&age atIndex:2];
21.     NSLog(@"age is %d", age + 10);
22. }

复制代码

打印结果：

2.2 消息转发 - 类方法

在处理消息转发的时候，会发现假如forwardingTargetForSelector和methodSignatureForSelector方法，使用+开头写法期间码提示没有这俩方法，所以有的人以为消息转发不支持类方案
其实是支持的，把方法的-号改成+即可：

1. @interface ZSXPerson : NSObject
3. - (void)test:(int)age;
5. + (void)test1;
7. @end

复制代码

1. @implementation ZSXCat
3. - (void)test {
4.     NSLog(@"ZSXCat - %s", __func__);
5. }
7. + (void)test1 {
8.     NSLog(@"ZSXCat - %s", __func__);
9. }
11. @end

复制代码

main.m

1. int main(int argc, const char * argv[]) {
2.     @autoreleasepool {
3. //        ZSXPerson *person = [[ZSXPerson alloc] init];
4. //        [person test:10];
6.         [ZSXPerson test1];
7.     }
8.     return 0;
9. }

复制代码

ZSXPerson.m

1. @implementation ZSXPerson
3. //- (void)test:(int)age {
4. //    NSLog(@"ZSXPerson - %s", __func__);
5. //}
7. - (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector {
8.     if (aSelector == @selector(test)) {
9.         return [[ZSXCat alloc] init];
10.     }
11.     return [super forwardingTargetForSelector:aSelector];
12. }
14. //+ (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector {
15. //    if (aSelector == @selector(test1)) {
16. //        return [ZSXCat class];
17. //    }
18. //    return [super forwardingTargetForSelector:aSelector];
19. //}
21. // 方法签名：返回值类型、参数类型
22. - (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector {
23.     if (aSelector == @selector(test:)) {
24.         return [NSMethodSignature signatureWithObjCTypes:"i24@0:8i16"];
25.     }
26.     return [super methodSignatureForSelector:aSelector];
27. }
29. + (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector {
30.     if (aSelector == @selector(test1)) {
31.         return [NSMethodSignature signatureWithObjCTypes:"v@:"]; //v16@0:8 可简写为 v@:
32.     }
33.     return [super methodSignatureForSelector:aSelector];
34. }
36. // NSInvocation封装了一个方法调用，包括：方法调用者、方法签名、方法参数
37. // anInvocation.target  方法调用者
38. // anInvocation.selector  方法名
39. // [anInvocation getArgument:NULL atIndex:0]  参数
40. - (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation {
41.     NSLog(@"---- forwardInvocation");
42. //    // 把方法调用 转发给ZSXCat对象
43. //    [anInvocation invokeWithTarget:[[ZSXCat alloc]init]];
45.     // 取出参数。参数顺序：receiver、selector、other arguments
46. //    int age;
47. //    [anInvocation getArgument:&age atIndex:2];
48. //    NSLog(@"age is %d", age + 10);
49. }
51. + (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation {
52.     NSLog(@"---- forwardInvocation");
53.     // 把方法调用 转发给ZSXCat对象
54.     [anInvocation invokeWithTarget:[ZSXCat class]];
55. }
57. @end

复制代码

2.3 super

2.3.1 示例代码

ZSXStudent继续于ZSXPerson，ZSXPerson继续于NSObject。如下代码打印结果是什么
ZSXPerson.h

1. @interface ZSXPerson : NSObject
3. @end

复制代码

ZSXStudent.h

1. @interface ZSXStudent : ZSXPerson
3. @end

复制代码

ZSXStudent.m

1. @implementation ZSXStudent
3. - (instancetype)init {
4.     if (self = [super init]) {
5.         NSLog(@"[self class] - %@", [self class]);
6.         NSLog(@"[self superclass] - %@", [self superclass]);
8.         NSLog(@"--------------------------------");
10.         NSLog(@"[super class] - %@", [super class]);
11.         NSLog(@"[super superclass] - %@", [super superclass]);
12.     }
13.     return self;
14. }
16. @end

复制代码

打印结果：

示例中，比力轻易混淆的是[super class]、[super superclass]，他们的打印结果和[self class]、[self superclass]是一样的。
2.3.2 super本质

super调用时，底层会转换为objc_msgSendSuper2函数的调用，接收2个参数

• struct objc_super
  
• SEL
  

objc_super结构体:

• receiver是消息接收者
  
• super_class是第一个要搜索的类
  

super与self相比，它们消息担当者都是self，super会多传一个super_class，表示从super_class开始查找。
2.3.3 分析

ZSXStudent中，执行[super class]，相当于执行这句：

1. objc_msgSendSuper({self, [ZSXPerson class]}, @selector(class));

复制代码

表示：

• 消息接收者：self
  
• 从ZSXPerson类对象开始
  
• 查找调用class方法
  

class方法存在于NSObject中的，此时不管从ZSXStudent开始查找，还是从ZSXPerson开始查找，最终都到NSObject才找到方法
class方法实现如下：

[super class]和[self class]他们的消息担当者都是self，也就是ZSXStudent，因此他们打印结果都是ZSXStudent。superclass则都是ZSXPerson
   @oubijiexi

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