方法的本質(zhì)

我們通過clang命令 clang -rewrite-objc main.m 將main文件編譯成main.cpp文件

//main函數(shù)中方法的調(diào)用
LGPerson *person = [LGPerson alloc];
[person sayHello];

//clang后的方法的調(diào)用
LGPerson *person = ((LGPerson *(*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)objc_getClass("LGPerson"), sel_registerName("alloc"));
((void (*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)person, sel_registerName("sayHello"));

可以看出 方法的調(diào)用本質(zhì)是 objc_msgSend來發(fā)送消息疤估。我們還可以手動(dòng)調(diào)用來驗(yàn)證一下
導(dǎo)入頭文件<objc/message.h>

LGPerson *person = [LGPerson alloc];
//1.方法的調(diào)用
[person study];
//2.消息發(fā)送 ((void (*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)(p, sel_registerName("study"));

打印結(jié)果如下

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可以看到打印結(jié)果是一致的框仔，這也證明了[person study]等價(jià)于objc_msgSend(person, sel_registerName("study"))。

執(zhí)行父類的方法

- (instancetype)init {
    if (self = [super init]) {
        NSLog(@"%@", [self class]);
        NSLog(@"%@", [super class]);
    }
    return self;
}

先來看一下這段代碼打印的是什么

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打印的結(jié)果都是 LGTeacher锐膜，這是為什么呢溪王？
我們用clang命令編譯LGTeacher.m,得到如下編譯代碼

static instancetype _I_ LGTeacher_init(LGTeacher * self, SEL _cmd) {
    if (self = ((LGTeacher *(*)(__rw_objc_super *, SEL))(void *)objc_msgSendSuper)((__rw_objc_super){(id)self, (id)class_getSuperclass(objc_getClass("LGTeacher"))}, sel_registerName("init"))) {
        NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_x6_75ftxbbd4t97nl_2t2sh7kww0000gn_T_ LGTeacher_8d6cff_mi_0, ((Class (*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)self, sel_registerName("class")));
        NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_x6_75ftxbbd4t97nl_2t2sh7kww0000gn_T_ LGTeacher_8d6cff_mi_1, ((Class (*)(__rw_objc_super *, SEL))(void *)objc_msgSendSuper)((__rw_objc_super){(id)self, (id)class_getSuperclass(objc_getClass("LGStudent"))}, sel_registerName("class")));
    }
    return self;
}

[self class]發(fā)送的消息是objc_msgSend,消息接收者是self,方法編號(hào)是class
[super class]本質(zhì)是objc_msgSendSuper, 消息接收者也是self, 方法編號(hào)class, 所以[super class]打印出來的一樣是self這個(gè)對象所指的類,也就是LGStudent腮鞍。

小結(jié)

1. [super class]中的super只是一個(gè)編譯指示器，就是讓當(dāng)前對象獲取該方法莹菱，越過本類移国，直接從父類找。
2. 消息的接受這還是本類self

方法快速查找

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搜索objc_msgSend 在源碼中以 objc-msg-arm64為例道伟，看objc_msg_arm64中的源碼迹缀，可以看到都是匯編代碼使碾。這里我們可以思考一個(gè)問題，蘋果為什么objc_msgSend這部分代碼要使用匯編來編寫呢祝懂？答案很簡單--效率票摇。匯編的效率是比c/c++更快的，因?yàn)閰R編大多是直接對寄存器的讀寫砚蓬，相比較對內(nèi)存的操作更底層矢门，效率也更高。

//進(jìn)入objc_msgSend流程
ENTRY _objc_msgSend
//流程開始灰蛙，無需frame
UNWIND _objc_msgSend, NoFrame
//判斷p0(消息接受者)是否存在颅和，不存在則重新開始執(zhí)行objc_msgSend
cmp p0, #0 // nil check and tagged pointer check
//如果支持小對象類型。返回小對象或空
#if SUPPORT_TAGGED_POINTERS
//b是進(jìn)行跳轉(zhuǎn)缕允，b.le是小于判斷峡扩，也就是小于的時(shí)候LNilOrTagged
b.le LNilOrTagged //  (MSB tagged pointer looks negative)
#else
//等于，如果不支持小對象障本，就LReturnZero
b.eq LReturnZero
#endif
//通過p13取isa
ldr p13, [x0] // p13 = isa
//通過isa取class并保存到p16寄存器中
GetClassFromIsa_p16 p13, 1, x0 // p16 = class
//LGetIsaDone是一個(gè)入口
LGetIsaDone:
// calls imp or objc_msgSend_uncached
//進(jìn)入到緩存查找或者沒有緩存查找方法的流程
CacheLookup NORMAL, _objc_msgSend, __objc_msgSend_uncached
#if SUPPORT_TAGGED_POINTERS
LNilOrTagged:
// nil check判空處理教届，直接退出
b.eq LReturnZero // nil check
GetTaggedClass
b LGetIsaDone
// SUPPORT_TAGGED_POINTERS
#endif
LReturnZero:
// x0 is already zero
mov x1, #0
movi d0, #0
movi d1, #0
movi d2, #0
movi d3, #0
ret
END_ENTRY _objc_msgSend

objc_msgSend 開始到找類對像cache方法結(jié)束的流程。
首先判斷receiver是否存在驾霜，以及是否是taggedPointer類型的指針案训，如果不是我們?nèi)〕鰧ο蟮膇sa指針（x13寄存器中），通過isa指針找到類對象（x16寄存器）粪糙，然后通過CacheLookup强霎，在類對象的cache中查找是否有方法緩存，如果有就調(diào)用蓉冈，如果沒有走objc_msg_uncached分支城舞。

方法慢速查找（從方法列表中查找）

方法在cache內(nèi)找不到就是調(diào)用_objc_msgSend_uncached函數(shù)，我們在_objc_msgSend_uncached函數(shù)內(nèi)部可以看到它會(huì)調(diào)用MethodTableLookup函數(shù)寞酿，MethodTableLookup函數(shù)會(huì)調(diào)用_lookUpImpOrForward家夺。_lookUpImpOrForward函數(shù)在匯編內(nèi)是看不到，那我們直接在源碼內(nèi)搜索lookUpImpOrForward伐弹。

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lookUpImpOrForward函數(shù)內(nèi)部首先會(huì)判斷cache內(nèi)部有沒有方法拉馋，因?yàn)樵诙嗑€程環(huán)境下現(xiàn)在cache可能有該方法。

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如果本類沒有的話會(huì)調(diào)用getMethodNoSuper_nolock函數(shù)惨好，然后依次調(diào)用search_method_list_inline煌茴、findMethodInSortedMethodList函數(shù)。我們可以看到findMethodInSortedMethodList是采用二分查找來獲取方法的日川。

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當(dāng)我們在本類里面找到方法時(shí)蔓腐，它會(huì)進(jìn)行g(shù)oto done，然后會(huì)進(jìn)入log_and_fill_cache函數(shù)逗鸣，可以看到log_and_fill_cache函數(shù)內(nèi)部調(diào)用了cache.insert()方法合住，也就是加入緩存里面了绰精。需要注意的是哪個(gè)類調(diào)用就會(huì)加入哪個(gè)類的cache里面撒璧，也就是如果子類調(diào)用父類的方法透葛，之后該方法會(huì)緩存到子類的cache。

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總結(jié)：
消息的慢速查找流程：

• 調(diào)用lookUpImpOrForward
• 看本類的cache里面有沒有該方法
• 如果沒有看本類的methodList有沒有該方法(二分查找)
• 如果沒有看父類的cache里面有沒有該方法
• 如果沒有看父類的methodList有沒有該方法(二分查找)
• 然后逐級(jí)向上查找
• 當(dāng)父類是nil的時(shí)候也就是查找到NSObject的時(shí)候蹄胰，都沒有的話就會(huì)進(jìn)入消息轉(zhuǎn)發(fā)流程岳遥。