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iOS-底层探索08:objc_msgSend 流程分析

iOS-底层探索08:objc_msgSend 流程分析

作者: differ_iOSER | 来源:发表于2020-09-21 17:31 被阅读0次

    iOS 底层探索 文章汇总

    目录

    一、前言

    上一篇文章iOS cache_t原理分析中我们分析了cache_t的底层代码以及部分原理,在Cache的流程中发现方法的快速查找流程为objc_msgSend,那么这篇文章我们就一起分析objc_msgSend流程是怎样的。

    二、iOS 方法调用流程分析

    在前面的文章iOS 对象的本质我们使用clangOC代码编译为cpp文件,编译后的代码如下:

    //OC中方法的调用
    LGPerson *person = [LGPerson alloc];
    [person sayNB];
    [person sayHello];
    
    //clang编译后的底层实现
    LGPerson *person = ((LGPerson *(*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)objc_getClass("LGPerson"), sel_registerName("alloc"));
    ((void (*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)person, sel_registerName("sayNB"));
    ((void (*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)person, sel_registerName("sayHello"));
    

    OC代码编译后可以发现方法的本质就是objc_msgSend消息发送

    objc_msgSend 流程图

    方法快速查找流程

    objc_msgSend 汇编源码

    在objc4-781源码中,搜索objc_msgSend。这篇文章主要分析真机中objc_msgSend源码实现,基于效率考方法的快速查找方法objc_msgSend使用的是汇编实现,而汇编的文件以.s结尾,所以需要在arm64.s后缀的文件中查找objc_msgSend源码实现。

    WX20200921-164646.png

    Tips:检索文件时如果很多文件展开会影响查看下面的文件:按住Commend 点击文件前的收起三角可收起所有文件

    _objc_msgSend源码实现如下:

    //---- 消息发送 -- 汇编入口--objc_msgSend主要是拿到接收者的isa信息
    ENTRY _objc_msgSend 
    //---- 无窗口
        UNWIND _objc_msgSend, NoFrame 
        
    //---- p0 和空对比,即判断接收者是否存在,其中p0是objc_msgSend的第一个参数-消息接收者receiver
        cmp p0, #0          // nil check and tagged pointer check 
    //---- le小于 --支持taggedpointer(小对象类型)的流程
    #if SUPPORT_TAGGED_POINTERS
        b.le    LNilOrTagged        //  (MSB tagged pointer looks negative) 
    #else
    //---- p0 等于 0 时,直接返回 空
        b.eq    LReturnZero 
    #endif 
    //---- p0即receiver 肯定存在的流程
    //---- 根据对象拿出isa ,即从x0寄存器指向的地址 取出 isa,存入 p13寄存器
        ldr p13, [x0]       // p13 = isa 
    //---- 在64位架构下通过 p16 = isa(p13) & ISA_MASK,拿出shiftcls信息,得到class信息
        GetClassFromIsa_p16 p13     // p16 = class 
    LGetIsaDone:
        // calls imp or objc_msgSend_uncached 
    //---- 如果有isa,走到CacheLookup 即缓存查找流程,也就是所谓的sel-imp快速查找流程
        CacheLookup NORMAL, _objc_msgSend
    
    #if SUPPORT_TAGGED_POINTERS
    LNilOrTagged:
    //---- 等于空,返回空
        b.eq    LReturnZero     // nil check 
    
        // tagged
        adrp    x10, _objc_debug_taggedpointer_classes@PAGE
        add x10, x10, _objc_debug_taggedpointer_classes@PAGEOFF
        ubfx    x11, x0, #60, #4
        ldr x16, [x10, x11, LSL #3]
        adrp    x10, _OBJC_CLASS_$___NSUnrecognizedTaggedPointer@PAGE
        add x10, x10, _OBJC_CLASS_$___NSUnrecognizedTaggedPointer@PAGEOFF
        cmp x10, x16
        b.ne    LGetIsaDone
    
        // ext tagged
        adrp    x10, _objc_debug_taggedpointer_ext_classes@PAGE
        add x10, x10, _objc_debug_taggedpointer_ext_classes@PAGEOFF
        ubfx    x11, x0, #52, #8
        ldr x16, [x10, x11, LSL #3]
        b   LGetIsaDone
    // SUPPORT_TAGGED_POINTERS
    #endif
    
    LReturnZero:
        // x0 is already zero
        mov x1, #0
        movi    d0, #0
        movi    d1, #0
        movi    d2, #0
        movi    d3, #0
        ret
    
        END_ENTRY _objc_msgSend
    
    objc_msgSend主要步骤分析:
    1. 【第一步】判断objc_msgSend方法的第一个参数receiver是否为空
      I. 如果支持tagged pointer,跳转至LNilOrTagged
            i. 如果小对象为空,则直接返回空,即LReturnZero
            ii. 如果小对象不为空,则处理小对象的isa,走到【第二步】
      II 如果即不是小对象,receiver也不为空,有以下两步
            i. 从receiver中取出isa存入p13寄存器,
            Ii. 通过GetClassFromIsa_p16中,arm64架构下通过 isa & ISA_MASK 获取shiftcls位域的类信息,即class,GetClassFromIsa_p16的汇编实现如下,然后走到【第二步】
    .macro GetClassFromIsa_p16 /* src */
    //---- 此处用于watchOS
    #if SUPPORT_INDEXED_ISA 
        // Indexed isa
    //---- 将isa的值存入p16寄存器
        mov p16, $0         // optimistically set dst = src 
        tbz p16, #ISA_INDEX_IS_NPI_BIT, 1f  // done if not non-pointer isa -- 判断是否是 nonapointer isa
        // isa in p16 is indexed
    //---- 将_objc_indexed_classes所在的页的基址 读入x10寄存器
        adrp    x10, _objc_indexed_classes@PAGE 
    //---- x10 = x10 + _objc_indexed_classes(page中的偏移量) --x10基址 根据 偏移量 进行 内存偏移
        add x10, x10, _objc_indexed_classes@PAGEOFF
    //---- 从p16的第ISA_INDEX_SHIFT位开始,提取 ISA_INDEX_BITS 位 到 p16寄存器,剩余的高位用0补充
        ubfx    p16, p16, #ISA_INDEX_SHIFT, #ISA_INDEX_BITS  // extract index 
        ldr p16, [x10, p16, UXTP #PTRSHIFT] // load class from array
    1:
    
    //--用于64位系统
    #elif __LP64__ 
        // 64-bit packed isa
    //---- p16 = class = isa & ISA_MASK(位运算 & 即获取isa中的shiftcls信息)
        and p16, $0, #ISA_MASK 
    
    #else
        // 32-bit raw isa ---- 用于32位系统
        mov p16, $0
    
    #endif
    
    .endmacro
    
    1. 【第二步】获取isa完毕,进入慢速查找流程CacheLookup NORMAL
    CacheLookup 缓存查找汇编源码
    //!!!!!!!!!重点!!!!!!!!!!!!
    .macro CacheLookup 
        //
        // Restart protocol:
        //
        //   As soon as we're past the LLookupStart$1 label we may have loaded
        //   an invalid cache pointer or mask.
        //
        //   When task_restartable_ranges_synchronize() is called,
        //   (or when a signal hits us) before we're past LLookupEnd$1,
        //   then our PC will be reset to LLookupRecover$1 which forcefully
        //   jumps to the cache-miss codepath which have the following
        //   requirements:
        //
        //   GETIMP:
        //     The cache-miss is just returning NULL (setting x0 to 0)
        //
        //   NORMAL and LOOKUP:
        //   - x0 contains the receiver
        //   - x1 contains the selector
        //   - x16 contains the isa
        //   - other registers are set as per calling conventions
        //
    LLookupStart$1:
    
    //---- p1 = SEL, p16 = isa --- #define CACHE (2 * __SIZEOF_POINTER__),其中 __SIZEOF_POINTER__表示pointer的大小 ,即 2*8 = 16
    //---- p11 = mask|buckets -- 从x16(即isa)中平移16字节,取出cache 存入p11寄存器 -- isa距离cache 正好16字节:isa(8字节)-superClass(8字节)-cache(mask高16位 + buckets低48位)
        ldr p11, [x16, #CACHE]              
    //---- 64位真机
    #if CACHE_MASK_STORAGE == CACHE_MASK_STORAGE_HIGH_16 
    //--- p11(cache) & 0x0000ffffffffffff ,mask高16位抹零,得到buckets 存入p10寄存器-- 即去掉mask,留下buckets
        and p10, p11, #0x0000ffffffffffff   // p10 = buckets 
        
    //--- p11(cache)右移48位,得到mask(即p11 存储mask),mask & p1(msgSend的第二个参数 cmd-sel) ,得到sel-imp的下标index(即搜索下标) 存入p12(cache insert写入时的哈希下标计算是 通过 sel & mask,读取时也需要通过这种方式)
        and p12, p1, p11, LSR #48       // x12 = _cmd & mask 
    
    //--- 非64位真机
    #elif CACHE_MASK_STORAGE == CACHE_MASK_STORAGE_LOW_4 
        and p10, p11, #~0xf         // p10 = buckets
        and p11, p11, #0xf          // p11 = maskShift
        mov p12, #0xffff
        lsr p11, p12, p11               // p11 = mask = 0xffff >> p11
        and p12, p1, p11                // x12 = _cmd & mask
    #else
    #error Unsupported cache mask storage for ARM64.
    #endif
    
    //--- p12是下标 p10是buckets数组首地址,下标 * 1<<4(即16) 得到实际内存的偏移量,通过buckets的首地址偏移,获取bucket存入p12寄存器
    //--- LSL #(1+PTRSHIFT)-- 实际含义就是得到一个bucket占用的内存大小 -- 相当于mask = occupied -1-- _cmd & mask -- 取余数
        add p12, p10, p12, LSL #(1+PTRSHIFT)   
                         // p12 = buckets + ((_cmd & mask) << (1+PTRSHIFT)) -- PTRSHIFT是3
                         
    //--- 从x12(即p12)中取出 bucket 分别将imp和sel 存入 p17(存储imp) 和 p9(存储sel)
        ldp p17, p9, [x12]      // {imp, sel} = *bucket 
        
    //--- 比较 sel 与 p1(传入的参数cmd)
    1:  cmp p9, p1          // if (bucket->sel != _cmd) 
    //--- 如果不相等,即没有找到,请跳转至 2f
        b.ne    2f          //     scan more 
    //--- 如果相等 即cacheHit 缓存命中,直接返回imp
        CacheHit $0         // call or return imp 
        
    2:  // not hit: p12 = not-hit bucket
    //--- 如果一直都找不到, 因为是normal ,跳转至__objc_msgSend_uncached
        CheckMiss $0            // miss if bucket->sel == 0 
    //--- 判断p12(下标对应的bucket) 是否 等于 p10(buckets数组第一个元素,),如果等于,则跳转至第3步
        cmp p12, p10        // wrap if bucket == buckets 
    //--- 定位到最后一个元素(即第一个bucket)
        b.eq    3f 
    //--- 从x12(即p12 buckets首地址)- 实际需要平移的内存大小BUCKET_SIZE,得到得到第二个bucket元素,imp-sel分别存入p17-p9,即向前查找
        ldp p17, p9, [x12, #-BUCKET_SIZE]!  // {imp, sel} = *--bucket 
    //--- 跳转至第1步,继续对比 sel 与 cmd
        b   1b          // loop 
    
    3:  // wrap: p12 = first bucket, w11 = mask
    #if CACHE_MASK_STORAGE == CACHE_MASK_STORAGE_HIGH_16
    //--- 人为设置到最后一个元素
    //--- p11(mask)右移44位 相当于mask左移4位,直接定位到buckets的最后一个元素,缓存查找顺序是向前查找
        add p12, p12, p11, LSR #(48 - (1+PTRSHIFT)) 
                        // p12 = buckets + (mask << 1+PTRSHIFT) 
    #elif CACHE_MASK_STORAGE == CACHE_MASK_STORAGE_LOW_4
        add p12, p12, p11, LSL #(1+PTRSHIFT)
                        // p12 = buckets + (mask << 1+PTRSHIFT)
    #else
    #error Unsupported cache mask storage for ARM64.
    #endif
    
        // Clone scanning loop to miss instead of hang when cache is corrupt.
        // The slow path may detect any corruption and halt later.
    //--- 再查找一遍缓存()
    //--- 拿到x12(即p12)bucket中的 imp-sel 分别存入 p17-p9
        ldp p17, p9, [x12]      // {imp, sel} = *bucket 
        
    //--- 比较 sel 与 p1(传入的参数cmd)
    1:  cmp p9, p1          // if (bucket->sel != _cmd) 
    //--- 如果不相等,即走到第二步
        b.ne    2f          //     scan more 
    //--- 如果相等 即命中,直接返回imp
        CacheHit $0         // call or return imp  
        
    2:  // not hit: p12 = not-hit bucket
    //--- 如果一直找不到,则CheckMiss
        CheckMiss $0            // miss if bucket->sel == 0 
    //--- 判断p12(下标对应的bucket) 是否 等于 p10(buckets数组第一个元素)-- 表示前面已经没有了,但是还是没有找到
        cmp p12, p10        // wrap if bucket == buckets 
        b.eq    3f //如果等于,跳转至第3步
    //--- 从x12(即p12 buckets首地址)- 实际需要平移的内存大小BUCKET_SIZE,得到得到第二个bucket元素,imp-sel分别存入p17-p9,即向前查找
        ldp p17, p9, [x12, #-BUCKET_SIZE]!  // {imp, sel} = *--bucket 
    //--- 跳转至第1步,继续对比 sel 与 cmd
        b   1b          // loop 
    
    LLookupEnd$1:
    LLookupRecover$1:
    3:  // double wrap
    //--- 跳转至JumpMiss 因为是normal ,跳转至__objc_msgSend_uncached
    
        JumpMiss $0 
    .endmacro
    
    //以下是最后跳转的汇编函数
    .macro CacheHit
    .if $0 == NORMAL
        TailCallCachedImp x17, x12, x1, x16 // authenticate and call imp
    .elseif $0 == GETIMP
        mov p0, p17
        cbz p0, 9f          // don't ptrauth a nil imp
        AuthAndResignAsIMP x0, x12, x1, x16 // authenticate imp and re-sign as IMP
    9:  ret             // return IMP
    .elseif $0 == LOOKUP
        // No nil check for ptrauth: the caller would crash anyway when they
        // jump to a nil IMP. We don't care if that jump also fails ptrauth.
        AuthAndResignAsIMP x17, x12, x1, x16    // authenticate imp and re-sign as IMP
        ret             // return imp via x17
    .else
    .abort oops
    .endif
    .endmacro
    
    .macro CheckMiss
        // miss if bucket->sel == 0
    .if $0 == GETIMP 
    //--- 如果为GETIMP ,则跳转至 LGetImpMiss
        cbz p9, LGetImpMiss
    .elseif $0 == NORMAL 
    //--- 如果为NORMAL ,则跳转至 __objc_msgSend_uncached
        cbz p9, __objc_msgSend_uncached
    .elseif $0 == LOOKUP 
    //--- 如果为LOOKUP ,则跳转至 __objc_msgLookup_uncached
        cbz p9, __objc_msgLookup_uncached
    .else
    .abort oops
    .endif
    .endmacro
    
    .macro JumpMiss
    .if $0 == GETIMP
        b   LGetImpMiss
    .elseif $0 == NORMAL
        b   __objc_msgSend_uncached
    .elseif $0 == LOOKUP
        b   __objc_msgLookup_uncached
    .else
    .abort oops
    .endif
    .endmacro
    
    CacheLookup主要步骤分析:
    1. 【第一步】通过cache首地址平移16字节(因为在objc_class中,首地址距离cache正好16字节,即isa 占8字节,superClass占8字节),获取cahcecache中高16位存mask,低48位存buckets,即p11 = cache

    2. 【第二步】从cache中分别取出bucketsmask,并由mask根据哈希算法计算出哈希下标
      I. 通过cache和掩码(即0x0000ffffffffffff)的& 运算,将高16位mask抹零,得到buckets指针地址,即p10 = buckets

      II. 将cache右移48位,得到mask,即p11 = mask

      III. 将objc_msgSend的参数p1(即第二个参数_cmd)& msak,通过哈希算法,得到需要查找存储sel-impbucket下标index,即p12 = index = _cmd & mask,为什么通过这种方式呢?因为在存储sel-imp时,也是通过同样哈希算法计算哈希下标进行存储,所以读取也需要通过同样的方式读取,如下所示

    cache_t存储sel-imp时计算哈希下标的哈希算法源码
    1. 【第三步】根据所得的哈希下标indexbuckets首地址,取出哈希下标对应的bucket
      I. 其中PTRSHIFT等于3,左移4位(即2^4 = 16字节)的目的是计算出一个bucket实际占用的大小,结构体bucket_tsel占8字节,imp占8字节

      II. 根据计算的哈希下标index乘以 单个bucket占用的内存大小,得到buckets首地址在实际内存中的偏移量

      III. 通过首地址 + 实际偏移量,获取哈希下标index对应的bucket

    4.【第四步】根据获取的bucket,取出其中的sel存入p17,即p17 = sel,取出imp存入p9,即p9 = imp

    1. 【第五步】第一次递归循环

      I. 比较获取的bucketselobjc_msgSend的第二个参数的_cmd(即p1)是否相等

      II. 如果相等,则直接跳转至CacheHit,即缓存命中,返回imp

      III. 如果不相等,有以下两种情况
            i. 如果一直都找不到,直接跳转至CheckMiss,因为$0normal,会跳转至__objc_msgSend_uncached,即进入慢速查找流程

            ii. 如果根据index获取的bucket等于 buckets的第一个元素,则人为的将当前bucket设置为buckets的最后一个元素(通过buckets首地址+mask右移44位(等同于左移4位)直接定位到bucker的最后一个元素),然后继续向前查找,进行递归循环

    2. 【第六步】第二次递归循环:重复【第五步】的操作,与【第五步】中唯一区别是,如果当前的bucket等于 buckets的第一个元素,则直接跳转至JumpMiss,此时的$0是normal,也是直接跳转至__objc_msgSend_uncached,即进入慢速查找流程

    objc_msgSend 慢速查找流程分析
    • 在快速查找流程中,如果没有找到方法实现,无论是走到CheckMiss还是JumpMiss,最终都会走到__objc_msgSend_uncached汇编函数
    STATIC_ENTRY __objc_msgSend_uncached
    UNWIND __objc_msgSend_uncached, FrameWithNoSaves
    
    // THIS IS NOT A CALLABLE C FUNCTION
    // Out-of-band p16 is the class to search
        
    MethodTableLookup // 开始查询方法列表
    TailCallFunctionPointer x17
    
    END_ENTRY __objc_msgSend_uncached
    
    • 搜索MethodTableLookup的汇编实现,其中的核心是_lookUpImpOrForward,汇编源码实现如下
    .macro MethodTableLookup
        
        // push frame
        SignLR
        stp fp, lr, [sp, #-16]!
        mov fp, sp
    
        // save parameter registers: x0..x8, q0..q7
        sub sp, sp, #(10*8 + 8*16)
        stp q0, q1, [sp, #(0*16)]
        stp q2, q3, [sp, #(2*16)]
        stp q4, q5, [sp, #(4*16)]
        stp q6, q7, [sp, #(6*16)]
        stp x0, x1, [sp, #(8*16+0*8)]
        stp x2, x3, [sp, #(8*16+2*8)]
        stp x4, x5, [sp, #(8*16+4*8)]
        stp x6, x7, [sp, #(8*16+6*8)]
        str x8,     [sp, #(8*16+8*8)]
    
        // lookUpImpOrForward(obj, sel, cls, LOOKUP_INITIALIZE | LOOKUP_RESOLVER)
        // receiver and selector already in x0 and x1
        mov x2, x16
        mov x3, #3
        bl  _lookUpImpOrForward //核心源码
    
        // IMP in x0
        mov x17, x0
        
        // restore registers and return
        ldp q0, q1, [sp, #(0*16)]
        ldp q2, q3, [sp, #(2*16)]
        ldp q4, q5, [sp, #(4*16)]
        ldp q6, q7, [sp, #(6*16)]
        ldp x0, x1, [sp, #(8*16+0*8)]
        ldp x2, x3, [sp, #(8*16+2*8)]
        ldp x4, x5, [sp, #(8*16+4*8)]
        ldp x6, x7, [sp, #(8*16+6*8)]
        ldr x8,     [sp, #(8*16+8*8)]
    
        mov sp, fp
        ldp fp, lr, [sp], #16
        AuthenticateLR
    
    .endmacro
    

    lookUpImpOrForward方法:

    IMP lookUpImpOrForward(id inst, SEL sel, Class cls, int behavior)
    {
        //--- 定义的消息转发
        const IMP forward_imp = (IMP)_objc_msgForward_impcache; 
        IMP imp = nil;
        Class curClass;
    
        runtimeLock.assertUnlocked();
    
        // Optimistic cache lookup
        //--- 快速查找,如果找到则直接返回imp
        if (fastpath(behavior & LOOKUP_CACHE)) { 
            imp = cache_getImp(cls, sel);
            if (imp) goto done_nolock;
        }
    
        //--- 加锁,目的是保证读取的线程安全
        runtimeLock.lock();
    
       //--- 判断是否是一个已知的类
        checkIsKnownClass(cls); 
    
        //--- 判断类是否实例化,如果没有,需要先实例化
        if (slowpath(!cls->isRealized())) { 
            cls = realizeClassMaybeSwiftAndLeaveLocked(cls, runtimeLock);
        }
    
        //--- 判断类是否初始化,如果没有,需要先初始化
        if (slowpath((behavior & LOOKUP_INITIALIZE) && !cls->isInitialized())) { 
            cls = initializeAndLeaveLocked(cls, inst, runtimeLock);
            
        }
    
        runtimeLock.assertLocked();
        curClass = cls;
    
        
        //--- 类 -- 父类 -- 根类 -- nil
        for (unsigned attempts = unreasonableClassCount();;) {
            // curClass method list.
            //---  当前类方法列表,如果找到,则返回
            Method meth = getMethodNoSuper_nolock(curClass, sel);
            if (meth) {
                imp = meth->imp;
                goto done;
            }
            
            if (slowpath((curClass = curClass->superclass) == nil)) {
                // No implementation found, and method resolver didn't help.
                // Use forwarding.
                //--- 未找到方法实现,方法解析器也不行,使用转发
                imp = forward_imp;
                break;
            }
    
            // Halt if there is a cycle in the superclass chain.
            //--- 如果父类链中存在周期,则停止
            if (slowpath(--attempts == 0)) {
                _objc_fatal("Memory corruption in class list.");
            }
    
            // Superclass cache.
            //--- 父类缓存
            imp = cache_getImp(curClass, sel);
            if (slowpath(imp == forward_imp)) {
                //--- 如果在父类中找到了forward,则停止查找,且不缓存,首先调用此类的方法解析器
                break;
            }
            if (fastpath(imp)) {
                //--- 如果在父类中,找到了此方法,将其缓存在类中
                goto done;
            }
        }
    
        // No implementation found. Try method resolver once.
        //--- 没有找到方法实现,尝试一次方法解析
    
        if (slowpath(behavior & LOOKUP_RESOLVER)) {
            behavior ^= LOOKUP_RESOLVER;
            return resolveMethod_locked(inst, sel, cls, behavior);
        }
    
     done:
        //--- 存储到缓存
        log_and_fill_cache(cls, imp, sel, inst, curClass); 
        //--- 解锁
        runtimeLock.unlock();
     done_nolock:
        if (slowpath((behavior & LOOKUP_NIL) && imp == forward_imp)) {
            return nil;
        }
        return imp;
    }
    

    慢速查找流程如下


    慢速查找流程

    主要步骤为:

    1. 【第一步】cache缓存中查找,即快速查找,找到则直接返回imp,反之,则进入【第二步】

    2. 【第二步】判断
      I. 是否是已知类,如果不是,则报错

      II. 是否实例化,如果没有,则实例化

      III. 是否初始化,如果没有,则初始化

    3. 【第三步】for循环,按照类-父类-根类-nil的顺序查找
      I. 当前类的方法列表中查找方法,如果找到,则存储到cache,并返回imp

      II. 当前类被赋值为父类,如果父类等于nil,则使用消息转发,并结束循环

      III. 如果父类链中存在循环,则报错,终止循环

      IIII. 父类缓存中查找方法
            i. 如果父类中找到了消息转发,则结束循环,进入【第四步】

            i. 如果在父类缓存中,找到了方法实现,则将其缓存在类中,并返回imp

            i. 如果都没有找到,则继续循环,查找父类方法列表,以此类推

    4. 【第四步】未找到方法实现,尝试一次方法解析
      以上就是方法的慢速查找流程,类中无法找到实现时,会去父类中查找,直到nil为止,如果还是没有找到,则进行一次方法解析,如果方法解析还是不行,则使用消息转发

    方法解析流程

    在未找到方法实现时,会尝试一次方法解析,其流程如下


    方法解析流程

    其源码实现如下:

    static NEVER_INLINE IMP
    resolveMethod_locked(id inst, SEL sel, Class cls, int behavior)
    {
        runtimeLock.assertLocked();
        ASSERT(cls->isRealized());
    
        runtimeLock.unlock();
    
        if (! cls->isMetaClass()) { //类不是元类,调用对象的解析方法
            // try [cls resolveInstanceMethod:sel]
            resolveInstanceMethod(inst, sel, cls);
        } 
        else {//如果是元类,调用类的解析方法 resolveClassMethod
            // try [nonMetaClass resolveClassMethod:sel]
            // and [cls resolveInstanceMethod:sel]
            resolveClassMethod(inst, sel, cls);
            if (!lookUpImpOrNil(inst, sel, cls)) { //如果没有找到或者为空,在元类的对象方法解析方法中查找
                resolveInstanceMethod(inst, sel, cls);
            }
        }
    
        // chances are that calling the resolver have populated the cache
        // so attempt using it
        //如果方法解析中将其实现指向其他方法,则继续走方法查找流程
        return lookUpImpOrForward(inst, sel, cls, behavior | LOOKUP_CACHE);
    }
    

    主要步骤为:

    • 判断类是否是元类
      • 如果是,执行对象方法解析函数resolveInstanceMethod
      • 如果是元类,执行类方法解析函数resolveClassMethod,如果在元类中没有找到或者为,则在元类的对象方法解析函数resolveInstanceMethod中查找
    • 如果方法解析函数中,将其实现指向了其他方法,则继续走方法查找流程lookUpImpOrForward



    小结:

    iOS 方法的查找流程可简单描述为:
    对象 -> ISA -> 方法(类) -> cache_t -> methodlist
    方法会封装成消息
    OC 方法 -> 消息 (sel imp) sel -> imp -> 内容

    参考

    iOS-底层原理 12:objc_msgSend流程分析

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          本文标题:iOS-底层探索08:objc_msgSend 流程分析

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