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15 runtime之objc_msgSend详解

15 runtime之objc_msgSend详解

作者: zysmoon | 来源:发表于2020-01-20 14:41 被阅读0次
    面试题
    1.讲一下 OC 的消息机制
    • OC中的方法调用其实都是转成了objc_msgSend函数的调用,给receiver(方法调用者)发送了一条消息(selector方法名)
    • objc_msgSend底层有3大阶段
      • 消息发送(当前类、父类中查找)
      • 动态方法解析
      • 消息转发
    2.什么是Runtime?平时项目中有用过么?
    • OC是一门动态性比较强的编程语言,允许很多操作推迟到程序运行时再进行
    • OC的动态性就是由Runtime来支撑和实现的,Runtime是一套C语言的API,封装了很多动态性相关的函数
    • 平时编写的OC代码,底层都是转换成了Runtime API进行调用
    3.具体应用
    • 利用关联对象(AssociatedObject)给分类添加属性
    • 遍历类的所有成员变量(修改textfield的占位文字颜色、字典转模型、自动归档解档)
    • 交换方法实现(交换系统的方法)
    • 利用消息转发机制解决方法找不到的异常问题
    • ......
    前言
    • OC的方法调用:消息机制,给方法调用者发送消息
    Person *person = [[Person alloc] init];
    [person personTest];
    // objc_msgSend(person, @selector(personTest));
    // 消息接收者(receiver):person
    // 消息名称:personTest
    
    [Person initialize];
    // objc_msgSend([MJPerson class], @selector(initialize));
    // 消息接收者(receiver):[MJPerson class]
    // 消息名称:initialize
    
    

    objc_msgSend如果找不到合适的方法进行调用,会报错unrecognized selector sent to instance

    objc_msgSend执行流程

    objc_msgSend的执行流程可以分为3大阶段

    • 消息发送
    • 动态方法解析
    • 消息转发
    1 objc_msgSend执行流程01-消息发送
    1653926-7e182bc2809b423e.png
    2 objc_msgSend执行流程02-动态方法解析
    1653926-ab7a1d1427a5d290.png

    实例代码如下

    #import <Foundation/Foundation.h>
    
    @interface CSPersion : NSObject
    - (void)test;
    - (void)missMethod;
    + (void)eat;
    @end
    
    
    #import "CSPersion.h"
    #import <objc/runtime.h>
    
    void dynamicMethodIMP(id self, SEL _cmd) {
        NSLog(@" >> dynamicMethodIMP");
    }
    
    @implementation CSPersion
    
    + (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel {
        NSLog(@" >> Instance resolving %@", NSStringFromSelector(sel));
    
        if (sel == @selector(missMethod)) {
            class_addMethod([self class], sel, (IMP)dynamicMethodIMP, "v@:");
            return YES;
        }
        return [super resolveInstanceMethod:sel];
    }
    
    + (BOOL)resolveClassMethod:(SEL)sel {
        NSLog(@" >> Class resolving %@", NSStringFromSelector(sel));
    
        if (sel == @selector(eat)) {
            class_addMethod([self class], sel, (IMP)dynamicMethodIMP, "v@:");
            return YES;
        }
        return [super resolveClassMethod:sel];
    }
    
    - (void)test {
        NSLog(@"test ...");
    }
    @end
    
    

    运行结果

    1653926-5e4921f1eca46bae.png
    3 objc_msgSend的执行流程03-消息转发
    1653926-41ba10eec689888f.png
    生成NSMethodSignature
    1653926-cc990761999bc77e.png

    代码例子佐证

    • Cat类
    @interface Cat : NSObject
    - (int)test:(int)age;
    @end
    
    @implementation Cat
    - (int)test:(int)age {
        NSLog(@"%s",__func__);
        return age * age;
    }
    @end
    
    
    • Person类
    /** 消息发送 */
    @interface Student : NSObject
    - (void)test:(int)age;
    @end
    
    @implementation Student
    
    //+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel
    //{
    //    class_addMethod(<#Class  _Nullable __unsafe_unretained cls#>, <#SEL  _Nonnull name#>, <#IMP  _Nonnull imp#>, <#const char * _Nullable types#>)
    //}
    
    - (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector {
        if (aSelector == @selector(test:)) {
    
            // 测试一
    //        return [NSMethodSignature signatureWithObjCTypes:"v20@0:8i16"];
    
            // 测试二
    //        return [NSMethodSignature signatureWithObjCTypes:"i@:I"];
    
            // 测试三
    //        return [[[Cat alloc] init] methodSignatureForSelector:aSelector];
        }
        return [super methodSignatureForSelector:aSelector];
    }
    
    - (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation {
        // 参数顺序:receiver、selector、other arguments
    
        // 测试一
    //    int age;
    //    [anInvocation getArgument:&age atIndex:2];
    //    NSLog(@"%d", age + 10);
    
        // 测试二
        // anInvocation.target == [[MJCat alloc] init]
        // anInvocation.selector == test:
        // anInvocation的参数:15
    //    [[[Cat alloc] init] test:15];
    
        // 测试三
        [anInvocation invokeWithTarget:[[Cat alloc] init]];
        int ret;
        [anInvocation getReturnValue:&ret];
        NSLog(@"%d", ret);
    }
    @end
    
    int main(int argc, const char * argv[]) {
        @autoreleasepool {
            // 2.消息转发
            Student *stu = [[Student alloc] init];
            [stu test:10];
        }
        return 0;
    }
    
    

    运行结果如下

    1653926-bccd7440107a71aa.png
    4 objc_msgSend-类方法消息转发
    • CSCat类
    @interface CSCat : NSObject
    + (void)test;
    - (void)test;
    @end
    
    @implementation CSCat
    + (void)test {
        NSLog(@"%s", __func__);
    }
    
    - (void)test {
        NSLog(@"%s", __func__);
    }
    @end
    
    
    • CSPerson类
    /** 类方法的转发过程 */
    @interface CSPerson : NSObject
    + (void)test;
    @end
    
    @implementation CSPerson
    
    + (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector {
        // objc_msgSend([[MJCat alloc] init], @selector(test))
        // [[[MJCat alloc] init] test]
        // 该方法显示与注释后有不同的结果
    //    if (aSelector == @selector(test)) {
    //        return [[CSCat alloc] init];
    //    }
    
        return [super forwardingTargetForSelector:aSelector];
    }
    
    + (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector {
        if (aSelector == @selector(test)) {
            return [NSMethodSignature signatureWithObjCTypes:"v@:"];
        }
    
        return [super methodSignatureForSelector:aSelector];
    }
    
    + (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation {
        NSLog(@"1123");
    }
    @end
    
    
    • main.mm
    int main(int argc, const char * argv[]) {
        @autoreleasepool {
            [CSPerson test];
        }
        return 0;
    }
    
    

    运行结果

    1653926-207003639eaaa6b9.png
    synthesize关键字

    synthesize会默认帮我们生成带下划线的变量和set方法get方法

    @implementation Person
    
    @synthesize age = _age;
    
    - (void)setAge:(int)age {
        _age = age;
    }
    
    -(int)age {
        return _age;
    }
    @end
    
    

    这个是很久之前Xcode版本需要做的事情,现在都不需要了,Xcode都已经帮我们做好了。

    dynamic关键字

    dynamic提醒编译器不要自动生成setter和getter的实现、不要自动生成成员变量

    @dynamic weight;
    
    

    运行结果

    1653926-3e7b5e9844c8726c.png
    • 动态添加方法
    @implementation Person
    
    @dynamic weight;
    
    void setWeight(id self, SEL _cmd, int weight) {
        NSLog(@"weight is %d", weight);
    }
    
    int weight(id self, SEL _cmd) {
        return 120;
    }
    
    + (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel {
        if (sel == @selector(setWeight:)) {
            class_addMethod(self, sel, (IMP)setWeight, "v@:I");
            return YES;
        } else if (sel == @selector(weight)) {
            class_addMethod(self, sel, (IMP)weight, "i@:");
            return YES;
        }
        return [super resolveInstanceMethod:sel];
    }
    @end
    
    int main(int argc, const char * argv[]) {
        @autoreleasepool {
            Person *per = [[Person alloc] init];
            per.age = 100;
            NSLog(@"age = %d",per.age);
    
            per.weight = 200;
            NSLog(@"weight = %f",per.weight);
        }
        return 0;
    }
    
    

    运行结果

    1653926-68f67d03c19b621d.png

    本文参考:
    路飞_Luck (https://www.jianshu.com/p/07f7b96bb03f)
    以及借鉴MJ的教程视频
    非常感谢.


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    项目连接地址 - runtim-dynamic关键字

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