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基于 ARM 64 架构深入剖析 objc_msgSend 机制

IOS

导言

在最近举办的 WWDC 大会上，我有幸在 CocoaConf Next Door 上进行了一场关于剖析 ARM64 架构中 objc_msgSend 运行流程的演讲。为了让更多的开发者受益，我将演讲内容整理成文章，在 Friday Q&A 上重新发布。

objc_msgSend 的概览

在 Objective-C 中，objc_msgSend 是一个至关重要的函数，它负责将消息发送给对象。当我们调用对象上的某个方法时，实际上是在调用 objc_msgSend 函数，将接收器对象、选择器和参数传递给该函数。

ARM 64 架构中的 objc_msgSend

在 ARM 64 架构中，objc_msgSend 的实现与其他平台有所不同。它利用了 ARM64 指令集的特性，进行了针对性的优化。

objc_msgSend 的运行流程

objc_msgSend 的运行流程可以分为以下几个步骤：

  1. 加载接收器对象和选择器
    objc_msgSend 函数首先将接收器对象和选择器加载到寄存器中。

  2. 检查选择器
    objc_msgSend 函数检查选择器，确定要调用的方法。

  3. 查找方法实现
    objc_msgSend 函数使用接收器对象的类和方法选择器在类方法表中查找要调用的方法实现。

  4. 执行方法
    找到方法实现后，objc_msgSend 函数将参数传递给方法实现，并执行方法。

性能优化

ARM 64 架构中的 objc_msgSend 进行了针对性的性能优化，包括：

  • 内联化 ：对于频繁调用的方法，objc_msgSend 函数可以内联到调用它的代码中，以减少函数调用的开销。
  • 分支预测 ：objc_msgSend 函数使用分支预测来预测要调用的方法，从而减少指令流水线的停顿。
  • 寄存器分配 ：objc_msgSend 函数使用寄存器分配技术来优化参数传递和方法执行。

示例代码

以下是一个使用 objc_msgSend 函数发送消息的示例代码：

[object performSelector:@selector(methodName) withObject:arg1 withObject:arg2];

这段代码将消息 "methodName" 发送给 "object" 对象，并传递两个参数 "arg1" 和 "arg2"。

结论

objc_msgSend 函数是 Objective-C 语言的核心，在 ARM 64 架构中，它的实现进行了针对性的优化。了解 objc_msgSend 的运行流程对于优化 Objective-C 代码的性能至关重要。

参考资料