从 main.m 走进 OC 的方法查找

IOS

2023-09-20 14:37:50

揭秘 Objective-C 方法查找：从 ** main.m 到 ** OC** 的奥秘之旅**

理解 Objective-C 对象的本质

Objective-C（OC）对象本质上是结构体，模板为 objc_object 。每个对象都具有一个 isa 指针，指向对象的类对象。类对象也是一个结构体，其模板为 objc_class 。

方法存储

实例方法存储在类对象中，而类方法以实例方法的形式存储在元类对象中。这意味着对象中的方法被组织在不同的位置，具体取决于它们是实例方法还是类方法。

消息发送流程

当我们向对象发送消息时，会触发一个消息发送流程，它涉及几个步骤：

1. 消息接收者判断： 首先，根据消息的接收者（即对象），确定是检索其类对象还是元类对象。

2. 缓存查找： 然后，在对象的缓存中搜索消息选择器 (sel) 。如果找到，则返回相应的实现指针 (IMP) 。

3. 类对象查找： 如果缓存中未找到 sel ，则在对象的类对象中搜索。如果找到，则返回 IMP 。

4. 元类对象查找： 如果在类对象中未找到 sel ，则在对象的元类对象中搜索。如果找到，则返回 IMP 。

5. 动态方法解析： 最后，如果在缓存、类对象或元类对象中都未找到 sel ，则触发动态方法解析，以处理在运行时动态添加的方法。

代码示例

让我们用一个示例来理解此过程：

// main.m
#import <Foundation/Foundation.h>

@interface MyClass : NSObject
- (void)myInstanceMethod;
+ (void)myClassMethod;
@end

@implementation MyClass
- (void)myInstanceMethod {
    NSLog(@"Instance method called!");
}

+ (void)myClassMethod {
    NSLog(@"Class method called!");
}
@end

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        MyClass *instance = [[MyClass alloc] init];
        [instance myInstanceMethod];  // 调用实例方法
        [MyClass myClassMethod];      // 调用类方法
    }
    return 0;
}

在这个示例中，myInstanceMethod 是一个实例方法，存储在 MyClass 类的类对象中，而 myClassMethod 是一个类方法，存储在 MyClass 元类对象的类对象中。当我们发送 myInstanceMethod 消息时，系统会根据消息接收者 instance 确定其类对象并从该对象中检索方法实现。对于 myClassMethod 消息，系统会确定元类对象并从该对象中检索方法实现。

深入理解

消息发送流程通过缓存、类对象和元类对象的查找机制，确保了方法调用的高效和灵活性。缓存机制提高了消息发送的性能，而动态方法解析允许在运行时动态添加方法。

常见问题解答

1. 缓存查找是否总是有效的？
不，缓存查找仅在对象频繁调用相同消息时有效。对于罕见的或新消息，系统会转到类对象或元类对象查找。

2. 动态方法解析如何工作？
动态方法解析允许在运行时向类添加方法。它通过一个名为 resolveInstanceMethod: 或 resolveClassMethod: 的方法实现，该方法负责为新方法提供一个 IMP 。

3. ** isa 指针指向什么？**
isa 指针指向对象的类对象。它有助于确定对象的类型并查找其方法实现。

4. 什么是类对象和元类对象？
类对象一个类的结构和行为，而元类对象类对象的结构和行为。元类对象本质上也是一个类对象。

5. 为什么了解消息发送流程很重要？
了解消息发送流程对于构建健壮高效的 OC 应用程序至关重要。它使我们可以理解方法调用的内部机制并优化我们的代码以提高性能。

结论

Objective-C 的方法查找机制是一个复杂但强大的机制，它赋予了该语言灵活性、效率和动态性。通过理解消息发送流程，我们可以构建更强大、更高效的 OC 应用程序。