深入浅出：探秘 iOS 底层——objc_msgSend 与方法缓存
2023-09-15 10:49:57
在 iOS 开发的汪洋大海中，深入探索底层奥秘，对于揭开编程黑箱、提升代码效率和性能至关重要。objc_msgSend 作为 Objective-C 消息发送的核心机制，更是值得我们深入研究。本文将带你踏上底层探索之旅，揭开 objc_msgSend 与方法缓存的神秘面纱。
objc_msgSend 的前生今世
objc_msgSend，顾名思义，它的职责就是发送消息。在 Objective-C 中，对象通过消息交互进行通信。当我们调用某个对象的方法时，实际上就是通过 objc_msgSend 来传递消息。
objc_msgSend 的实现经历了漫长的演变，从早期的直接调用方法，到引入缓存机制，再到现在的优化改进。其中，方法缓存的引入，极大地提升了消息发送的效率。
方法缓存的原理
方法缓存是一个哈希表，它以方法选择子（SEL）为键，以方法实现指针（IMP）为值。当一个消息被发送时，系统首先会去方法缓存中查找该方法的 IMP。如果找到，则直接调用 IMP 来执行方法；如果没有找到，则需要通过 isa 指针查找该方法的实现，并将结果放入方法缓存中。
方法缓存的引入，避免了频繁查找方法实现的开销，从而提升了消息发送的效率。然而，方法缓存也有其自身的限制，它只能缓存有限数量的方法。因此，当缓存空间不足时，系统需要淘汰一些方法，腾出空间。
objc_msgSend 的调用过程
objc_msgSend 的调用过程可以分解为以下步骤：
- 根据方法选择子，从方法缓存中查找方法的 IMP。
- 如果找到 IMP，则直接调用 IMP 来执行方法。
- 如果未找到 IMP，则需要通过 isa 指针查找方法的实现。
- 将找到的 IMP 放入方法缓存中。
- 调用 IMP 来执行方法。
汇编代码解析
为了更加深入地理解 objc_msgSend 的底层实现，我们来看一段汇编代码：
ldr x1, [x0, #8] // 获取 isa 指针
mov x2, #SEL // 将 SEL 作为参数
mov x3, x1 // 将 isa 指针作为参数
bl find_objc_msg_send
这段汇编代码执行了 objc_msgSend 的底层调用。其中，find_objc_msg_send 函数负责查找方法的 IMP 并进行调用。
总结
objc_msgSend 是 Objective-C 消息发送的核心机制，而方法缓存的引入极大地提升了消息发送的效率。深入理解 objc_msgSend 与方法缓存，有助于我们编写更加高效、健壮的 Objective-C 代码。
拓展阅读
Objective-C 消息发送
objc_msgSend 的实现
