Runtime 中的消息机制

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这是一个创建于 的文章,其中的信息可能已经有所发展或是发生改变。

说道Objective-C里面的消息机制,大部分人都知道是调用方法其实就是发送消息,一个叫objc_msgSend的东西负责的。今天结合《编写高质量iOS与OS X代码的52个有效方法》趴一趴消息机制。

为什么Objective-C里会有消息机制

这就是语言的基因问题了Smalltalk,之前在一本叫《代码的未来》了解到Smalltalk是一门比较古老的语言,在 Smalltalk 中一切皆对象,一切调用都是发消息。在它之前有Lisp 和 FORTRAN、COBOL并称为“古代编程语言三巨头”。

Objective-C是在C的基础上,借鉴 Smalltalk 的面向对象与消息机制扩展出来的语言,就像Golang语言天生自带并发基因。

发送消息的过程

在Objective-C中,如果向某个对象传递消息,那就会在运行时使用动态绑定(dynamic binding)机制来决定需要调用的方法。但是到了底层具体实现,却是普通的C语言函数实现的。这个实现的函数就是objc_msgSend,该函数定义如下:

void objc_msgSend(id self, SEL cmd, ...) 

这是一个参数个数可变的函数,第一参数代表接收者,第二个参数代表选择子(OC函数名),后续的参数就是消息(OC函数调用)中的那些参数

举例来说:

id return = [git commit:parameter];

上面的Objective-C方法在运行时会转换成如下函数:

id return = objc_msgSend(git, @selector(commit), parameter);

objc_msgSend函数会在接收者所属的类中搜寻其方法列表,如果能找到这个跟选择子名称相同的方法,就跳转到其实现代码,往下执行。若是当前类没找到,那就沿着继承体系继续向上查找,等找到合适方法之后再跳转 ,如果最终还是找不到,那就进入消息转发的流程去进行处理了。

  1. 说过了OC的函数调用实现,你会觉得消息转发要处理很多,尤其是在搜索上,幸运的是objc_msgSend在搜索这块是有做缓存的,每个OC的类都有一块这样的缓存,objc_msgSend会将匹配结果缓存在快速映射表(fast map)中,这样以来这个类一些频繁调用的方法会出现在fast map 中,不用再去一遍一遍的在方法列表中搜索了。

  2. 还有一个有趣的点,就是在底层处理发送消息的时候,有用到尾调用优化,大概原理就是在函数末尾调用某个不含返回值函数时,编译器会自动的不在栈空间上重新进行分配内存,而是直接释放所有调用函数内部的局部变量,然后直接进入被调用函数的地址。

写在最后

《编写高质量iOS与OS X代码的52个有效方法》是一本很不错的书,想在OC做的深的一点话,最好看看这本书,必会有不少收益


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本文来自:简书

感谢作者:Ticsmatic

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