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消息发送机制和方法查找**
见解分享
2023-11-20 03:25:45
在 iOS 的底层世界中，objc_msgSend 是进行消息发送的关键机制。它将消息传递给相应的对象，从而触发方法的执行。本文深入探究消息查找的机制，以了解方法是如何被定位并调用的。
消息发送的本质
objc_msgSend 是一个 C 函数，它接收三个参数：
- receiver：要发送消息的对象
- selector：要调用的方法名称（实际上是一个函数指针）
- ...：零个或多个传递给方法的参数
当 objc_msgSend 被调用时，它会通过消息查找机制查找相应的方法实现。如果找不到匹配的方法，则会引发异常。
消息查找机制
消息查找是一个逐步的过程，涉及以下步骤：
- 类方法表查找： objc_msgSend 首先在接收者的类方法表中查找 selector。方法表是一个指向方法实现的函数指针数组。
- 父类方法表查找： 如果在类方法表中找不到匹配的方法，objc_msgSend 将递归查找接收者的父类方法表，直到找到匹配的方法或到达 NSObject（所有类的基类）。
- 协议方法表查找： 如果仍然找不到匹配的方法，objc_msgSend 将查找接收者实现的任何协议的方法表。
- 动态方法解析： 如果所有这些查找都失败，objc_msgSend 将调用动态方法解析方法（resolveInstanceMethod:），该方法可以尝试动态地解析方法。
优化方法查找
iOS 采用了一些技术来优化方法查找过程：
- 方法缓存： objc_msgSend 维护一个方法缓存，其中存储了最近调用的方法。
- 元类优化： 每个类都有一个元类，它包含有关类的方法和属性的信息。通过元类优化，objc_msgSend 可以直接从元类访问方法表。
- 虚拟方法表： 对于具有大量方法的大型类，iOS 使用虚拟方法表来减少查找时间。虚拟方法表将方法表划分为较小的块，从而使查找过程更加高效。
实际示例
让我们通过一个示例来了解消息查找的实际工作原理。考虑以下类：
@interface MyClass : NSObject
- (void)sayHello;
@end
当我们调用 MyClass 的 sayHello 方法时，objc_msgSend 将执行以下步骤：
- 在 MyClass 的类方法表中查找 sayHello。
- 找到匹配的方法并调用它。
结论
消息查找机制是 iOS 底层消息发送系统的一个关键部分。它通过逐步查找方法实现，确保消息被传递到正确的对象和方法。通过优化技术，消息查找过程被高效且可靠。理解消息查找机制对于掌握 iOS 底层编程至关重要。
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