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Contents
  1. 1. 什么是消息选择器？
  2. 2. 什么是SEL？上面第(3)步中会将选择器转换SEL类型的数据.
  3. 3. Objective-C中所谓的消息发送，其实就是调用objc_msgSend()这个c函数
  4. 4. 方法签名（ method signature）: 定义了目标方法实现执行时，所需参数的数据类型、以及函数执行后的返回值的数据类型
  5. 5. OC消息的种类
  6. 6. 动态绑定

什么是消息选择器？

  • (1) 消息选择器是一种文本字符串，用于消息传递的过程

  • (2) 消息选择器是一种分为多段的文本字符串，每个段以冒号结尾且后面可以跟方法执行参数

  • (3) 运行时系统根据消息选择器，找到对应的方法实现完成方法调用

  • (4) 消息选择器主要是标识区别某个对象/某个类中的某一个对象方法/类方法

  • (5) 在Objective-C中，消息选择器直接与一个或多个类/对象中方法声明格式对应

加入有如下OC类，其对象方法声明如下

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@interface Cat : NSObject
- (void)helloWorld;
- (void)helloWorldWithArgument:(id)arg;
@end

那么根据上面声明的两个对象方法，则对应的消息选择器也有两个:

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helloWorld
helloWorldWithArgument:

注意选择器并不是下面这样的，下面这样其实是将选择器转换成了SEL数据类型之后的东西了。

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SEL sel1 = @selector(helloWorld);
SEL sel2 = @selector(helloWorldWithArgument:);

然后在程序编译期间，创建各种c数据结构，来解析我们所编写的所有Objective-C代码:

  • 类结构、objc_class
  • 对象结构、objc_object
  • 方法结构、objc_method
  • 函数实现结构、IMP
  • 实例变量结构、objc_ivar
  • 属性结构、objc_property
  • 分类结构、objc_category

在程序运行期间查询消息选择器对应的方法实现IMP:

  • (1) 首先找到对象/类所对应的objc_class实例/objc_object实例
  • (2) 然后将选择器转换成SEL类型数据
  • (3) 再使用得到的SEL类型数据，查询objc_class实例/objc_object实例中的method_list，找到对应的objc_method实例
  • (4) 最后根据找到的objc_method实例的IMP指针变量，找到最终的函数实现存放的内存地址，完成方法实现调用

什么是SEL？上面第(3)步中会将选择器转换SEL类型的数据.

  • (1) SEL的一些基础

  • SEL是一种特殊的Objective-C的数据类型

  • 可以根据这个唯一标识，可以找到对应的objc_method结构体实例
  • SEL 是c结构体 objc_selector 类型的一个指针
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typedef struct objc_selector   *SEL;
  • objc_selector 结构体声明
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typedef const struct objc_selector   
{  
void *sel_id;  
const char *sel_types;  
};
  • (2) 通常我们使用SEL sel1 = @selector(helloWorld);得到一个SEL

其实就是创建了一个 objc_selector 结构体实例，并完成了成员变量的数据初始化。

  • (3) 为什么需要将选择器转换成objc_selector 结构体实例了？

正是因为我们编写的所有Objective-C方法在程序编译期间，会被编译器自动编译成一个个的c函数。

但是最终编译生成的c函数如何和我们编写的Objective-C方法对应起来了？正是通过objc_method的一个个实例来映射。

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struct objc_method {

//1. 一个 objc_selector结构体实例
SEL method_name;

//2. OC方法的type encodings
char *method_types;

//3. 最终编译生成的c函数实现在运行时内存中存放的地址
IMP method_imp;
}

只能通过一个SEL实例，来查询到一个objc_method实例，继而取出c函数实现存放的内存地址IMP。

而objc_method实例又归属于objc_class实例中。一个OC类都有一个与之对应的独一无二的objc_class实例，所以无需担心相同的方法实现导致覆盖或冲突的问题，因为他们属于不同的objc_class实例中:

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struct objc_class {
Class isa  OBJC_ISA_AVAILABILITY;

#if !__OBJC2__
Class super_class;
const char *name;
long version;
long info;
long instance_size;
struct objc_ivar_list *ivars;
struct objc_method_list **methodLists;//存放所有出现在该OC类中的OC方法
struct objc_cache *cache;
struct objc_protocol_list *protocols;
#endif

}

Objective-C中所谓的消息发送，其实就是调用objc_msgSend()这个c函数

  • OC中的数组添加元素
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[array insertObject:foo atIndex:5];
  • 编译成c语言版本的消息发送代码
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objc_msgSend(array, @selector(insertObject:atIndex:), foo, 5);
  • 总结出格式
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objc_msgSend(消息接收者, 消息名SEL值, 参数1, 参数2, ... 参数n)

方法签名（ method signature）: 定义了目标方法实现执行时，所需参数的数据类型、以及函数执行后的返回值的数据类型

当对象接收到消息之后，经过一系列查询找到最终的c函数实现然后完成方法调用，但是有几个问题:

  • (1) 运行时系统，如何确定被调用的c函数 需要什么样的参数类型 了？
  • (2) 运行时系统，如何确定被调用的c函数 函数返回值的类型 了？

只有通过首先获取得到OC方法的签名，从而让运行时系统根据签名推测出最终被调用的c函数的格式:

  • (1) 需要什么样的参数类型
  • (2) 函数返回值的类型

如果获取OC方法的签名失败，那么在最终执行c函数实现时就会出现程序崩溃，因为运行时系统根本不知道传什么类型的数据、也不知道返回值的类型。

OC消息的种类

  • (1) 对象消息，最终消息发送给一个OC类的对象来处理
  • (2) 类消息，最终消息发送给一个OC类来处理

一般用的最多的还是(1)，因为对象消息可以重写消息转发的一系列函数。但如果是类消息，就不好重写消息转发函数实现了，因为类方法的实现我们直接获取不到，而是在所谓的Meta元类中。

动态绑定

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@interface Animal : NSObject

@property (nonatomic, copy) NSString *name;

- (instancetype)initWithName:(NSString *)name;
- (void)debugName;

@end


@interface Monkey : Animal

@end
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@implementation Animal

- (instancetype)initWithName:(NSString *)name {
if (self = [super init]) {
_name = [name copy];
}
return self;
}

- (void)debugName {
NSLog(@"name = %@", _name);
}

@end

@implementation Monkey

@end

测试代码

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- (void)test12 {

id ani1 = [[Animal alloc] initWithName:@"animal01"];
[ani1 debugName];

id ani2 = [[Monkey alloc] initWithName:@"animal02"];
[ani2 debugName];
//断点log
}

运行结果

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2015-07-31 17:24:36.030 Demos[21074:299508] name = animal01
2015-07-31 17:24:36.030 Demos[21074:299508] name = animal02
(lldb) fr v
(Animal *) ani1 = 0x00007fead971ec10
(Monkey *) ani2 = 0x00007fead971f310
(lldb)

可以看到，即使使用id万能指针，最终仍然能正确的识别出对象的真实类型，从而调用对应的方法实现。

重点是，在程序运行时，会首先找到ani1和ani2真正的target，然后才会去调用objc_msgSend()将消息发送给找到的target。

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  1. 1. 什么是消息选择器？
  2. 2. 什么是SEL？上面第(3)步中会将选择器转换SEL类型的数据.
  3. 3. Objective-C中所谓的消息发送，其实就是调用objc_msgSend()这个c函数
  4. 4. 方法签名（ method signature）: 定义了目标方法实现执行时，所需参数的数据类型、以及函数执行后的返回值的数据类型
  5. 5. OC消息的种类
  6. 6. 动态绑定