OC的方法呼叫我們已經很熟悉了，一段簡單的程式碼，一個名為MyObject的類

#import <Foundation/Foundation.h>

@interface MyObject : NSObject

-(void)printSomeThing:(NSString *)age;
-(void)printSomeThing;

@end

#import "MyObject.h"

@implementation MyObject

-(void)printSomeThing:(NSString *)age {

    NSLog(@"name = %@, age = %@"
 
,NSStringFromClass([self class]), age);
}

-(void)printSomeThing{

    NSLog(@"come here");
}

@end

在一個ViewController中這樣呼叫

#import "ViewController.h"
#import "MyObject.h"
@interface ViewController ()

@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.
 


    MyObject *object = [[MyObject alloc] init];
    [object printSomeThing:@"kobe"];
    [object printSomeThing];

}

通過 xcrun -sdk iphonesimulator clang -rewrite-objc ViewController.m 轉成c++程式碼如下：

生成的ViewController.cpp,其中我們想要的核心程式碼

static void _I_ViewController_viewDidLoad(ViewController * self
 
, SEL _cmd) {
    ((void (*)(__rw_objc_super *, SEL))(void *)objc_msgSendSuper)((__rw_objc_super){(id)self, (id)class_getSuperclass(objc_getClass("ViewController"))}, sel_registerName("viewDidLoad"));


    MyObject *object = ((MyObject *(*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)((MyObject *(*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)objc_getClass("MyObject"), sel_registerName("alloc")), sel_registerName("init"));

    ((void (*)(id, SEL, NSString *))(void *)objc_msgSend)((id)object, sel_registerName("printSomeThing:"), (NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_db_k2cngcsd0g91h3dbfbbgrjdr0000gn_T_ViewController_c46f7e_mi_0);


    ((void (*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)object, sel_registerName("printSomeThing"));

}

objc_msgSend

從上面的程式碼中我們發現，方法呼叫是通過 objc_msgSend 來實現的，編譯器會把我們的程式碼轉換成objc_msgSend

id objc_msgSend(id self, SEL op, ...);

self: 要接受訊息的物件

op: 處理訊息的方法的selector

…: 可變引數

返回值: 方法的返回值

當objc_msgSend 遇到方法呼叫時，編譯器會選擇呼叫下面方法中的一個

objc_msgSend 普通物件的訊息傳送

objc_msgSend_stret 當返回值是資料結構體時的息傳送

objc_msgSendSuper 父類的訊息傳送

objc_msgSendSuper_stret 當返回值是資料結構體時父類的訊息傳送

在Apple的開放原始碼中有這樣一句話相當重要:

These functions must be cast to an appropriate function pointer type
before being called。
這個方法呼叫前必須強制轉成合適的函式指標型別。

在C語言中如果把函式指標強制轉化成另一種型別，會出現行為未定義的錯誤，所以在上面的方法中先把objc_msgSend轉成void *
然後再轉成所需要的型別(void ()(id, SEL, NSString ))，因為呼叫前必須強制轉成合適的函式指標型別。另一個就轉成了(void (**)(id, SEL))。

SEL

定義了一個不透明的型別來表示一個方法選擇器


typedef struct objc_selector *SEL;


方法選擇器用來表示runtime中的方法名字，方法選擇器就是被註冊在OC Runtime中一個C字串，當一個類被載入時，由編譯器生成的selector會自動註冊到runtime中。

使用sel_registerName可以新增一個新的selector到runtime中，或者從runtime中獲取一個已經存在的runtime。上面的程式碼中多次使用。

在使用selector時必須使用sel_registerName的返回值或者@selector()或者NSSelectorFromString(),不能直接把C字串轉成一個SEL。

在OC中如果方法相同，那麼他們就會具有相同的selector，在runtime中他們就是同一個C字串。在同一個類中不可能存在相同的方法，所以不用考慮如何區分。對於不同類中的相同的selector，用上一篇提到的isa來區分就ok了。

IMP

#if !OBJC_OLD_DISPATCH_PROTOTYPES
typedef void (*IMP)(void /* id, SEL, ... */ ); 
#else
typedef id (*IMP)(id, SEL, ...); 
#endif

selector只是一個方法對應的名稱字串，而真正的實現是由IMP來實現的。IMP 就是為了表示函式的地址，本質就是一個函式指標，它指向了真正的函式實現過程。

那麼SEL跟IMP是如何關聯到一起的？

METHOD

typedef struct objc_method *Method;

struct objc_method {
    SEL method_name                                          OBJC2_UNAVAILABLE;
    char *method_types                                       OBJC2_UNAVAILABLE;
    IMP method_imp                                           OBJC2_UNAVAILABLE;
}

Method把SEL跟IMP聯絡到了一起，這樣通過SEL就可以找到相應的method然後對應到其相應的實現IMP.

id method_invoke(id receiver, Method m, ...); //呼叫method的實現
SEL method_getName(Method m);  獲取method的名字 ，返回一個SEL
unsigned int method_getNumberOfArguments(Method m);  返回方法引數個數

IMP中的兩個隱藏引數：

1. self : 接收訊息的物件
2. _cmd : 此IMP對應的SEL

獲取方法地址: methodForSelector

void (*setter)(id, SEL, BOOL);  // 函式指標
int i;

setter = (void (*)(id, SEL, BOOL))[target
    methodForSelector:@selector(setFilled:)]; //給setter函式指標賦值
for ( i = 0 ; i < 1000 ; i++ )
    setter(targetList[i], @selector(setFilled:), YES); //函式呼叫

objc_msgSend動態繫結過程

1. 根據SEL找到相應的IMP,由於不同的類可能具有相同的selector，所以在IMP的過程中要通過receiver的class來找到精確的IMP
2. 呼叫IMP，把receiver，及引數傳入IMP
3. 返回其返回值

上圖顯示了訊息的分發流程，當向一個物件傳送訊息時，首先根據物件的isa找到其對應的class，然後到class的cache中查詢所要執行的selector，如果不存在繼續到其方法列表中查詢，如果沒有，繼續向上到其父類中查詢，直到根類，如果在根類都沒有找到相應的方法，那麼就會報錯，如果找到了就執行selector對應的IMP。

動態方法繫結

當我們向一個物件傳送訊息時，如果訊息對應的selector不存在時就會出錯。對於這樣的問題丟擲錯誤是一個相當明智的解決方法，這樣就會杜絕很多bug。物件在接收到未知的訊息時，首先會呼叫所屬類的類方法+resolveInstanceMethod:(例項方法)或者+resolveClassMethod:(類方法)。在這個方法中我們可以動態的給selector繫結一個IMP, 這樣selector就有了一個實現。

void dynamicMethodIMP(id self, SEL _cmd) {

    NSLog(@"This is a  dynimaic ");
}

+(BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel{

    if (sel == @selector(dynimaicSel)) {

        class_addMethod([self class], sel, (IMP) dynamicMethodIMP, "[email protected]:");
        return YES;
    }

    return [super resolveInstanceMethod:sel];
}

dynimaicSel 沒有實現， 通過class——addMethod為其添加了一個實現，相當於動態添加了一個Method。

當向一個物件傳送一個未知的訊息時，在系統報錯前我們有三個時機來解決這問題，第一時機就是我們上一篇提到的使用resolveInstanceMethod:來動態載入一個實現，第二時機就是使用- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector把訊息轉發給另一個物件，第三個時機就是Message Forwarding。

-(id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector

用於把未知訊息轉發給另一個物件
當在類中實現此方法或者從父類繼承來，方法的返回值non-nil就會作為訊息的新的接收者。如果是nil，沒有新的接收者時只需要return [super forwardingTargetForSelector:aSelector];

Forwarding

當物件收到一個未知的訊息時，如果上面的步驟沒有對訊息進行都處理，在報錯之前，runtime會向物件傳送forwardInvocation:訊息並且會攜帶一個NSInvocation物件作為唯一的引數。NSInvocation攜帶了原始的訊息和引數。

在呼叫forwardInvocation方法之前，必須為呼叫的方法提供一個簽名，我們需要重寫methodSignatureForSelector方法，返回方法的簽名。 如查返回nil，則不會繼續往下執行，不會呼叫forwardInvocation方法。得到的錯誤仍然會是unrecognized selector

定義了兩個類，一個Person， 一個Plane, 在Plane中定義了一個 -(void)fly;
在Person中重寫了下面的函式來處理向person傳送fly訊息。

// 返回要呼叫方法的簽名:instanceMethodSignatureForSelector
-(NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector {

    NSMethodSignature *sig = [super methodSignatureForSelector:aSelector];
    if (!sig) {
        if ([Plane instanceMethodSignatureForSelector:aSelector]) {

            sig = [Plane instanceMethodSignatureForSelector:aSelector];
        }
    }

    return sig;
}

-(void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation{

    if ([Plane instanceMethodSignatureForSelector:anInvocation.selector]) {

        [anInvocation invokeWithTarget:[Plane new]]; // 呼叫方法
    } else {
        [super forwardInvocation:anInvocation];
    }
}