底层原理一探究竟：揭秘objc_msgSend的快速查找机制

IOS

2023-09-15 09:19:14

引言

在Objective-C的世界里，objc_msgSend方法调用可谓是至关重要的基石。它负责在运行时动态解析方法，实现对象间的消息传递。本文将深入剖析objc_msgSend的底层原理，揭开其高效快速查找机制的神秘面纱。

<#section1>方法调用解析：层层递进的寻觅之旅</#section1>

当objc_msgSend被调用时，它首先会从接收者的isa指针中获取其类信息。此类信息包含一个方法缓存（cache），其中存储了该类和其父类的所有方法实现。

通过缓存指针和特定掩码进行与运算，可以提取出接收者类的缓存索引（bucket）。每个bucket包含一个指针数组，指向该bucket中所有方法实现。

<#section2>快速查找算法：二分查找的巧妙运用</#section2>

为了在缓存中快速找到目标方法，objc_msgSend采用了高效的二分查找算法。它将bucket中的方法指针数组按升序排列，然后利用二分查找算法对数组进行逐次划分，缩小查找范围。

通过比较待查找方法的selector（消息选择器）与数组中每个方法的selector，可以快速定位到目标方法。这种二分查找算法大大提高了方法查找的效率，尤其是在类具有大量方法时。

<#section3>优化技巧：高效寻觅的秘密武器</#section3>

除了二分查找算法，objc_msgSend还采用了以下优化技巧来进一步提升查找速度：

内联缓存： 通过记录最近调用的方法，在后续调用时可以直接访问该方法，避免了重复查找。
元类缓存： 元类中存储着指向缓存的指针，在调用子类方法时，可以直接通过元类获取缓存，无需再次解析isa指针。
消息转发： 如果在当前类中未找到目标方法，objc_msgSend会将消息转发到其他对象，如父类或消息转发器，以实现灵活的消息处理。

<#section4>实际应用：用代码窥探底层奥秘</#section4>

下面是一段示例代码，展示了如何在实际应用中使用objc_msgSend：

#import <objc/runtime.h>

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

@implementation MyObject
- (void)myMethod {
    NSLog(@"myMethod called!");
}
@end

int main() {
    MyObject *myObject = [[MyObject alloc] init];
    objc_msgSend(myObject, @selector(myMethod));
    return 0;
}