深入解析 iOS OC 类底层 objc_msgSend 快速查找流程

2023-11-19 23:52:03

在 iOS 开发中，我们经常使用 OC 类和方法来组织代码。对于初学者来说，理解这些类的底层机制可能是一项艰巨的任务。在本文中，我们将深入探讨 OC 类底层如何实现，并重点介绍 objc_msgSend 的快速查找流程。

OC 方法调用实际上是通过动态解析来实现的。当我们调用一个 OC 对象的方法时，编译器并不会直接生成一个静态的机器码指令去调用这个方法。相反，它会生成一个 objc_msgSend 调用，该调用将在运行时动态解析为正确的方法实现。

为了理解这一过程，让我们考虑以下示例代码：

Person *person = [[Person alloc] init];
[person sayHello];

当执行 [person sayHello] 时，编译器将生成类似于以下内容的汇编代码：

mov r0, person
mov r1, @selector(sayHello)
bl objc_msgSend

其中：

objc_msgSend 的快速查找流程是一个高效的机制，用于在运行时快速找到要调用的方法实现。以下是其工作原理：

缓存检查： objc_msgSend 首先检查一个缓存，其中存储了最近解析过的选择器与方法实现之间的映射。如果选择器在缓存中，则直接返回相应的方法实现。
类方法查找： 如果选择器不在缓存中，objc_msgSend 将遍历对象所属类的类层次结构，搜索一个实现该选择器的方法。这个过程从当前类开始，一直向上遍历到根类 NSObject。
元类方法查找： 如果在类层次结构中找不到该方法，objc_msgSend 将继续搜索对象的元类（即其类对象的类）。元类通常包含一些与类本身相关的元信息，例如方法实现。
协议方法查找： 如果在元类中找不到该方法，objc_msgSend 将搜索对象遵循的任何协议。协议定义了一组方法，这些方法可以由遵循该协议的任何类实现。