IOS开发入门之Objective-C runtime源码学习之IMP寻址（不包括消息转发部分）-职坐标

IOS开发入门之Objective-C runtime源码学习之IMP寻址（不包括消息转发部分）

白羽 2018-11-23 来源：网络阅读 900 评论 0

摘要：本文将带你了解IOS开发入门Objective-C runtime源码学习之IMP寻址（不包括消息转发部分），希望本文对大家学IOS有所帮助。

本文将带你了解IOS开发入门Objective-C runtime源码学习之IMP寻址（不包括消息转发部分），希望本文对大家学IOS有所帮助。

写在前面

这是在看《招聘一个靠谱的iOS》时回答第22题时总结的一篇博客，不过这篇博客中并没有牵涉到底层的代码，而且也留下了几个没有解决的问题，这篇博客将深入runtime源码继续探索这个问题，并尝试解决上篇博客中未解决的问题，本人第一次阅读源码，如果有分析错误的地方，欢迎大家纠正。

引入

首先大家都知道，在oc中调用方法（或者说发送一个消息是）runtime底层都会翻译成objc_msgSend(id self, SEL op, ...)，苹果为了优化性能，这个方法是用汇编写成的

/********************************************************************

* id objc_msgSend(id self, SEL _cmd,...);

********************************************************************/

ENTRY objc_msgSend

# check whether receiver is nil

teq a1, #0

beq LMsgSendNilReceiver

# save registers and load receiver's class for CacheLookup

stmfd sp!, {a4,v1}

ldr v1, [a1, #ISA]

# receiver is non-nil: search the cache

CacheLookup a2, v1, LMsgSendCacheMiss

# cache hit (imp in ip) and CacheLookup returns with nonstret (eq) set, restore registers and call

ldmfd sp!, {a4,v1}

bx ip

# cache miss: go search the method lists

LMsgSendCacheMiss:

ldmfd sp!, {a4,v1}

b _objc_msgSend_uncached

LMsgSendNilReceiver:

mov a2, #0

bx lr

LMsgSendExit:

END_ENTRY objc_msgSend

实话说我没有学过汇编，所以看到这段代码我的内心是崩溃的，更可怕的是针对不同的平台，还有不同汇编代码的实现

虽然不懂汇编，但是苹果的注释很详细，看注释也可以大致明白在干什么，首先检查传入的self是否为空，然后根据selector寻找方法实现IMP，找到则调用并返回，否则抛出异常。由此可以有以下伪代码

id objc_msgSend(id self, SEL _cmd, ...) {

Class class = object_getClass(self);

IMP imp = class_getMethodImplementation(class, _cmd);

return imp ? imp(self, _cmd, ...) : 0;

}

伪代码中我们看到class_getMethodImplementation(Class cls, SEL sel) 方法用来寻找IMP地址，有趣的是苹果真的提供了这个方法，可以让我们调用，通过selector去寻找方法实现IMP，而这个函数的实现，以及其延伸就是这篇博客所要探讨的重点。

正文

在我前面的文章中也说到IMP寻址总共有两种方法：

IMP class_getMethodImplementation(Class cls, SEL name);

IMP method_getImplementation(Method m);

而在NSObject中提供了几个对class_getMethodImplementation封装的方法

+ (IMP)instanceMethodForSelector:(SEL)sel {

if (!sel) [self doesNotRecognizeSelector:sel];

return class_getMethodImplementation(self, sel);

}

+ (IMP)methodForSelector:(SEL)sel {

if (!sel) [self doesNotRecognizeSelector:sel];

return object_getMethodImplementation((id)self, sel);

}

- (IMP)methodForSelector:(SEL)sel {

if (!sel) [self doesNotRecognizeSelector:sel];

return object_getMethodImplementation(self, sel);

}

但这些方法却并没有在头文件中暴露，所以我并不明白苹果这样做的用意，如果有人知道，希望能够告知，感激不尽！
这里出现的object_getMethodImplementation其实就是对class_getMethodImplementation的封装，苹果的解释是：

Equivalent to: class_getMethodImplementation(object_getClass(obj), name);

下面我们就暂时把目光转向class_getMethodImplementation这个函数，看看它底层到底是如何实现的

IMP class_getMethodImplementation(Class cls, SEL sel)

{

IMP imp;

if (!cls || !sel) return nil;

imp = lookUpImpOrNil(cls, sel, nil,

YES/*initialize*/, YES/*cache*/, YES/*resolver*/);

// Translate forwarding function to C-callable external version

if (!imp) {

return _objc_msgForward;

}

return imp;

}

首先判断传入的参数是否为空，然后进入lookUpImpOrNil这个方法，实际上这个这个方法是对lookUpImpOrForward的简单封装：

/***********************************************************************

* lookUpImpOrNil.

* Like lookUpImpOrForward, but returns nil instead of _objc_msgForward_impcache

**********************************************************************/

IMP lookUpImpOrNil(Class cls, SEL sel, id inst,

bool initialize, bool cache, bool resolver)

{

IMP imp = lookUpImpOrForward(cls, sel, inst, initialize, cache, resolver);

if (imp == _objc_msgForward_impcache) return nil;

else return imp;

}

注释写的也很清楚，这个方法不会进行消息的转发，而直接返回nil，这个倒是比较有趣，明明调用lookUpImpOrForward可以直接进行消息转发，可是这里偏不这样做，调用消息转发返回nil的函数，然后判断imp为nil时，自己手动返回_objc_msgForward，进行消息转发，还真是有意思，不过苹果在这里做了注释：Translate forwarding function to C-callable external version，将这个转发函数转换为C语言能够调用的版本。
接下来我们继续深入，看一下lookUpImpOrForward是如何实现的：

IMP lookUpImpOrForward(Class cls, SEL sel, id inst,

bool initialize, bool cache, bool resolver)

{

Class curClass;

IMP methodPC = nil;

Method meth;

bool triedResolver = NO;

methodListLock.assertUnlocked();

if (cache) {

methodPC = _cache_getImp(cls, sel);

if (methodPC) return methodPC;

}