runtime(一) objc_msgSend

Posted by Abin's blog on April 10, 2016

调用方法(函数)是语言经常使用的功能,在 Objective-C 中专业一点的叫法是 传递消息(pass a message)。Objective-C 的方法调用都是 动态绑定 ,而C语言中函数调用方式是 静态绑定 ( static binding ),也就是说,在编译时期就能决定和知道在运行时所调用的函数。

以下面代码为例:

void sayHello(){
}
void sayGoodBye(){
}
void saySomething(int type){
	if(type == 0){
		sayHello();
	}else{
		sayGoodBye();
	}
}

基本上,上面的代码在编译的时候编译器就知道 sayHellosayGoodBye 两个函数的存在,函 数地址是硬编码在指令之中的。但是如果换一种写法:

void sayHello(){
}
void sayGoodBye(){
}
void saySomething(int type){
	void (*something) ();
	if(type == 0){
		something = sayHello;
	}else{
		something = sayGoodBye;
	}
	something();
}

这就得使用 动态绑定 ,待调用的函数地址需要到运行时才能读取出来。 在 Objective-C 中,对某一个对象传递消息,会用动态绑定机制来决定到底是调用哪个方法。而Objective-C是 C 的超集,底层是由 C语言实现,但是对象接收消息后会调用哪个方法都是在运行期决定。

给对象发送消息可以这么来写:

id object = [list objectAtIndex:1];

在这行代码中, list 称为 接收者objectAtIndex 叫做 选择器, 选择器和参数合起来称为消息。当编译器看到这行代码的时候,会换成标准的C语言函数调用:

void objc_msgSend(id self, SEL cmd, ...);
id lastObject = objc_msgSend(list, @selector(objectAtIndex:), parameter);

objc_msgSend 这个函数可以接收两个及两个以上的参数,第一个参数是接收者,第二个参数是选择器,后面的参数是保持顺序的原来消息传递的参数,objc_msgSend会依据接收者和选择器来决定调用哪个方法,首先在接收者的方法列表中寻找,如果找不到就会沿着继承体系去向上一层一层的寻找,如果仍旧找不到就会执行消息转发(message forwarding) 。 当消息第一次传递之后,objc_msgSend 会将匹配结果进行缓存,下次会直接调用方法。消息传递除了objc_msgSend之外在特殊情况下还会有其他的方法来处理:

  • objc_msgSend_stret 如果待发送的消息返回一个结构体,就会调用这个函数来处理。
  • objc_msgSend_fpret 如果消息返回的是浮点数,就会调用这个函数进行处理。
  • objc_msgSendSuper 如果要传递消息给父类。

总结:

  • 消息由 接收者、选择器及参数构成,给某对象 发送消息( invoke a message ) 也就相当于在该对象上调用方法。
  • 发送给某对象的全部消息都要有动态消息派发系统( dynamic message dispatch system ) 来处理。

消息转发可以参看我的博客 runtime系列(三) Objective-C 的消息转发机制与动态添加方法