揭秘 OC 底层原理（八）：objc_msgSend 的快速查找机制

2023-11-28 21:51:17

引言

Objective-C 中的消息传递系统是其核心特性之一。其中，objc_msgSend 函数负责将消息分发给目标对象的方法实现。这一过程涉及缓存查询、方法查找及执行等多个环节。通过深入剖析 objc_msgSend 的快速查找机制，能更好地理解 Objective-C 消息发送的内部运作原理。

缓存查询流程

objc_msgSend 的高效性能依赖于其智能的缓存策略。在每次消息传递过程中，系统会首先检查缓存中是否存在对应方法的信息。如果存在，则直接调用该方法；若不存在，将通过更复杂的过程找到相应的方法实现，并将其加入到缓存中。

缓存查找过程

检查当前对象的缓存。
如果未命中，则沿着对象继承链向上查找直到根类。
查找过程中发现方法则更新缓存并执行。

消息查找与执行

在缓存未命中时，系统会进入更细致的方法查找过程。此过程首先检查目标对象的实例变量表（ivar list），以确定是否需要动态地创建或修改属性。

方法查找

在类方法表中寻找消息。
如果未找到，则检查协议列表中的实现。
若仍未命中，转而调用 forwardingTargetForSelector 机制处理未响应的消息。

相关代码示例

下面的代码段展示了如何手动触发一次消息传递，并查看其执行过程。通过这种方法，可以更直观地理解 objc_msgSend 的内部工作机制。

#import <Foundation/Foundation.h>

@interface MyClass : NSObject
- (void)myMethod;
@end

@implementation MyClass
- (void)myMethod {
    NSLog(@"My method is called.");
}
@end

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        id obj = [MyClass new];
        
        // 手动调用 objc_msgSend，模拟消息传递过程
        Class classOfObject = object_getClass(obj);
        SEL selector = NSSelectorFromString(@"myMethod");
        IMP imp = class_getMethodImplementation(classOfObject, selector);

        if (imp) {
            ((void(*)(id,SEL))(imp))(obj, selector);  // 直接调用IMP
        } else {
            NSLog(@"No method found.");
        }
    }
    return 0;
}