理解objc_msgSend的作用

在對象上調(diào)用方法是OC中經(jīng)常使用的功能,用OC的術(shù)語來說地消,這叫做“傳遞消息”炉峰。消息有“名稱”或者“選擇子”,可以接受參數(shù)脉执,而且可能還有返回值疼阔。
OC是C的超集,所以最好先理解C語言的函數(shù)調(diào)用方式半夷。C語言使用“靜態(tài)綁定”婆廊,顧名思義:在編譯期就能決定運行期所應(yīng)該用的函數(shù)。

#import <stdio.h>
void printHello () {
  printf("Hello, world!\n");
}
void printGoodbye () {
  printf("Goodbye, world!\n");
}
void doTheThing(int type) {
  if (type == 0) {
    printHello();
  } else {
    printGoodbye();
  }
  return 0;
}

如果不考慮“內(nèi)聯(lián)”巫橄,那么編譯器在編譯代碼的時候就已知道程序中有printHello和printGoodbye這兩個函數(shù)了淘邻,于是會直接生產(chǎn)調(diào)用這些函數(shù)的指令。而函數(shù)地址實際上是硬編碼在指令之中的湘换,若是將剛才那段代碼寫成下面這樣宾舅,就不一樣了。

#import <stdio.h>
void printHello () {
  printf("Hello, world!\n");
}
void printGoodbye () {
  printf("Goodbye, world!\n");
}
void doTheThing(int type) {
void (*test) ();
  if (type == 0) {
    test = printHello;
  } else {
    test = printGoodbye;
  }
  test ();
  return 0;
}

這時候就得使用“動態(tài)綁定”了彩倚,因為所要調(diào)用的函數(shù)直到運行期才能確定筹我,編譯器在這樣的情況下生成的指令和剛才那個例子不同,在第一個例子中帆离,if和else語句里都有函數(shù)的調(diào)用指令蔬蕊,而在第二個例子中,只有一個函數(shù)調(diào)用的指令哥谷,不過調(diào)用的函數(shù)地址無法硬編碼在指令張岸夯,二手要在運行期讀取出來。

在OC中们妥,如果向某對象傳遞消息猜扮,那就會使用動態(tài)綁定機制來決定需要調(diào)用的方法,在底層王悍,所有方法都是普通的C語言函數(shù)破镰,然而對象收到消息之后,究竟該調(diào)用哪個方法則完全在運行期決定,甚至可以在程序運行時改變鲜漩,這些特性使得OC成為一門真正的動態(tài)語言源譬。

給對象發(fā)送消息可以這樣來寫:

id returnValue = [someObject messageName:parameter];

在本例中,someObject叫做“接收者”孕似,messageName叫做“選擇子”踩娘。選擇子與參數(shù)合起來稱為“消息”。編譯器看到此消息后喉祭,將其轉(zhuǎn)換為一天標(biāo)準(zhǔn)的C語言函數(shù)調(diào)用养渴,所調(diào)用的函數(shù)乃是消息傳遞機制中核心函數(shù):objc_msgSend,其“原型”如下:

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

這是個“參數(shù)個數(shù)可變的函數(shù)”,能接受兩個或兩個以上的參數(shù)泛烙,第一個參數(shù)代表接收者理卑,第二個參數(shù)代表選擇子(SEL是玄子的類型),后續(xù)參數(shù)就是消息中的那些參數(shù)蔽氨,其順序不變藐唠,選擇子指的就是方法的名字○木浚“選擇子”與“方法”這兩個詞經(jīng)常交替使用宇立。編譯器會把剛才 那個例子中的消息轉(zhuǎn)換為如下函數(shù):

id returnValue = objc_msgSend(someObject, @selector(messageName:), parameter);

objc_msgSend函數(shù)會依據(jù)接收者與選擇子的類型來調(diào)用適當(dāng)?shù)姆椒ǎ瑸榱送瓿纱瞬僮髯耘猓摲椒ㄐ枰诮邮照咚鶎俚念愔兴褜て洹狈椒斜怼奥栲冢绻苷业脚c選擇子名稱相符合的方法,就跳到其實現(xiàn)代碼绍妨,若是找不到润脸,就沿著繼承體系繼續(xù)向上查找,等找到合適的方法之后再跳轉(zhuǎn)痘绎。如果最終還是找不到相符的方法津函,那就執(zhí)行”消息轉(zhuǎn)發(fā)“操作肖粮。

這么一說孤页,向調(diào)用一個方法似乎需要很多步驟,所幸objc_msgSend會將匹配結(jié)果緩存在”快速映射表“里面涩馆,每個類都有這樣一塊緩存行施,若是稍后還向該類發(fā)送與選擇子相同的消息,那么執(zhí)行起來就很快了魂那,當(dāng)然了蛾号,“快速執(zhí)行路徑”還是不如“靜態(tài)綁定的函數(shù)調(diào)用操作”那么迅速,不過只要把選擇子緩存起來涯雅,那么就不會很慢鲜结。實際上,消息派發(fā)并非應(yīng)用程序的瓶頸所在,假如真是個瓶頸的話精刷,那可以只編寫純C函數(shù)拗胜,在調(diào)用時根據(jù)需要,把OC對象的狀態(tài)傳進去怒允。

前面說的這部分內(nèi)容只描述了部分消息的調(diào)用過程埂软,其他“邊界情況”則需要交給OC運行環(huán)境中的另外一些函數(shù)來處理:objc_msgSend_stret(返回結(jié)構(gòu)體),objc_msgSend_fpret(返回浮點型)纫事,objc_msgSendSuper(要給超類發(fā)消息勘畔,[super message:parameter])。

總結(jié):

  • 消息由接收者丽惶,選擇子和參數(shù)構(gòu)成炫七,給某個對象“發(fā)送消息”也就相當(dāng)于在該對象上“調(diào)用方法”。
  • 發(fā)給某個對象的全部消息都要由“動態(tài)消息派發(fā)系統(tǒng)”來處理钾唬,該系統(tǒng)會查出相應(yīng)的方法诉字,并執(zhí)行其代碼。
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