Objective-C中的super和self

在sunnyxx 大神的博客里面有这样的一个面试题(传送门)

  @implementation Son : Father
    - (id)init {
        self = [super init];
        if (self) {
            NSLog(@"%@", NSStringFromClass([self class]));
            NSLog(@"%@", NSStringFromClass([super class]));
        }
        return self;
    }
    @end

答案：都输出”Son”
解释：objc中super是编译器标示符，并不像self一样是一个对象，遇到向super发的方法时会转译成objc_msgSendSuper(...)，而参数中的对象还是self，于是从父类开始沿继承链寻找- class这个方法，最后在NSObject中找到（若无override），此时，[self class]和[super class]已经等价了

这种机制到底底层是如何实现的？其实当调用类方法的时候，编译器会将方法调用转成一个 C 函数方法调用，Apple 的 objcRuntimeRef 上说:

When it encounters a method invocation, the compiler might generate a call to any of several functions to perform the actual message dispatch, depending on the receiver, the return value, and the arguments. You can use these functions to dynamically invoke methods from your own plain C code, or to use argument forms not permitted by NSObject’s perform… methods. These functions are declared in /usr/include/objc/objc-runtime.h.
■ objc_msgSend sends a message with a simple return value to an instance of a class.
■ objc_msgSend_stret sends a message with a data-structure return value to an instance of
a class.
■ objc_msgSendSuper sends a message with a simple return value to the superclass of an instance of a class.
■ objc_msgSendSuper_stret sends a message with a data-structure return value to the superclass of an instance of a class.

来看下面的例子

@interface Person:NSObject {
    NSString*  name;
}
- (void) setName:(NSString*) yourName;
@end

@interface PersonMe:Person {
    NSUInteger age;
}
- (void) setAge:(NSUInteger) age;
- (void) setName:(NSString*) yourName andAge:(NSUInteger) age;
@end

@implementation PersonMe
- (void) setName:(NSString*) yourName andAge:(NSUInteger) age {
    [self setAge:age];
    [super setName:yourName];
}
@end

int main(int argc, char* argv[]) {
    NSAutoreleasePool* pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init]
    PersonMe* me = [[PersonMe alloc] init];
    [me setName:@"asdf" andAge:18];
    [me release];
    [pool drain];
    return 0;
}

可以看到会转成调用上面 4 个方法中的一个，由于 _stret 系列的和没有 _stret 的那两个类似，先只关注 objc_msgSend 和 objc_msgSendSuper 两个方法。当使用 [self setName] 调用时，会使用 objc_msgSend 的函数，先看下 objc_msgSend 的函数定义：

id objc_msgSend(id theReceiver, SEL theSelector, ...)

第一个参数是消息接收者，第二个参数是调用的具体类方法的 selector，后面是 selector 方法的可变参数。我们先不管这个可变参数，以 [self setName:] 为例，编译器会替换成调用 objc_msgSend 的函数调用，其中 theReceiver 是 self，theSelector 是 @selector(setName:)，这个 selector 是从当前 self 的 class 的方法列表开始找的 setName，当找到后把对应的 selector 传递过去。
而当使用 [super setName] 调用时，会使用 objc_msgSendSuper 函数，看下 objc_msgSendSuper 的函数定义：

id objc_msgSendSuper(struct objc_super *super, SEL op, ...)

第一个参数是个objc_super的结构体，第二个参数还是类似上面的类方法的selector，先看下objc_super这个结构体是什么东西：

struct objc_super {
    id receiver;
   Class superClass;
};

可以看到这个结构体包含了两个成员，一个是 receiver，这个类似上面 objc_msgSend 的第一个参数 receiver，第二个成员是记录写 super 这个类的父类是什么，拿上面的代码为例，当编译器遇到 PersonMe 里 setName:andAge 方法里的 [super setName:] 时，开始做这几个事：

构建 objc_super 的结构体，此时这个结构体的第一个成员变量 receiver 就是 PersonMe me，和 self 相同。而第二个成员变量 superClass 就是指类 Person，因为 PersonMe 的超类就是这个 Person。调用 objc_msgSendSuper 的方法，将这个结构体和 setName 的 sel 传递过去。函数里面在做的事情类似这样：从 objc_super 结构体指向的 superClass 的方法列表开始找 setName 的 selector，找到后再以 objc_super->receiver 去调用这个 selector，可能也会使用 objc_msgSend 这个函数，不过此时的第一个参数 theReceiver 就是 objc_super->receiver，第二个参数是从 objc_super->superClass 中找到的 selector 里面的调用机制大体就是这样了，以上面的分析，回过头来看开始的代码，当输出 [self class] 和 [super class] 时，是个怎样的过程。当使用 [self class] 时，这时的 self 是 PersonMe，在使用 objc_msgSend 时，第一个参数是 receiver 也就是 self，也是 PersonMe* me 这个实例。第二个参数，要先找到 class 这个方法的 selector，先从 PersonMe 这个类开始找，没有，然后到 PersonMe 的父类 Person 中去找，也没有，再去 Person 的父类 NSObject 去找，一层一层向上找之后，在 NSObject 的类中发现这个 class 方法，而 NSObject 的这个 class 方法，就是返回 receiver 的类别，所以这里输出 PersonMe。
当使用 [super class] 时，这时要转换成 objc_msgSendSuper 的方法。先构造 objc_super 的结构体吧，第一个成员变量就是 self，第二个成员变量是 Person，然后要找 class 这个 selector，先去 superClass 也就是 Person 中去找，没有，然后去 Person 的父类中去找，结果还是在 NSObject 中找到了。然后内部使用函数 objc_msgSend(objc_super->receiver, @selector(class)) 去调用，此时已经和我们用 [self class] 调用时相同了，此时的 receiver 还是 PersonMe* me，所以这里返回的也是 PersonMe。