【Effective Objective-C 2.0 读书笔记】第十一条:理解objc_msgSend的作用

第十一条:理解objc_msgSend的作用

对象调用方法是Objective-C中经常使用的功能。用Objective-C的术语来说叫“传递消息”(passing a message)。

消息有“名称”(name)、“选择子”(selectors)、可以接受参数(argument)、也可能有返回值(return a value)

C语言使用“静态绑定”(static binding),也就是说在编译期就能决定运行时所应调用的函数

在Objective-C中,如果向某对象传递消息,那就会使用动态绑定的机制来决定需要调用的方法

id retrunValue = [someObject messageName:parameter];

someObject:叫做“接收者”(receiver)

messageName:叫做“选择子”(selector)

选择子(selector)与参数(parameter)合起来称为“消息”

编译期看到此消息之后,将其转为一条标准的C语言函数调用

所调用的函数乃是消息传递机制的核心函数,叫做objec_msgSend

原型如下:

void objc_msgSend(id self, SEL cmd,….)

这是个“参数个数_可变的_函数”,能接受两个或两个以上的参数。

第一个参数代表接收者

第二个参数代表选择子

后续参数就是消息中的那些参数,其顺序不变

选择子指的就是方法名

“选择子”与“方法”这两个词经常交替使用

Objc_msgSend函数会依据接收者与选择子的类型来调用适当的方法。

为了完成此操作,该方法需要在接收者所属的类中搜寻其“方法列表”(list of methods),

如果能找到与选择子名称相符的方法,就跳至其实现代码。

若是找不到,那就沿着继承体系继续向上查找,等找到合适的方法之后再跳转。

如果最终还是找不到相符的方法,那就执行“消息转发”(message forwarding)操作。

另外,objc_msgSend会将匹配结果缓存在“快速映射表”(fast map)里,每个类都有这样一块缓存,若是稍后还向该类发送与选择子相同的消息,那么执行起来就会很快了。

当然,这种“快速执行路径”(fast path)还是不如“静态绑定的函数调用操作”(statically bound function call)那样迅速,不过只要把选择子缓存起来了,也就不会慢很多。

实际上,消息派发(message dispatch)并非应用程序的瓶颈所在。

假如真是个瓶颈的话,你可以编写纯C函数,在调用的时候根据需要,把Objective-C对象的状态传进去。

如果消息的调用过程遇到了“边界情况”(edge case)则需要交由Objective-C运行环境的另一些函数来处理:

objc_msgSend_stret。如果待发送的消息要返回结构体,那么可交由次函数处理。只有当CPU的寄存器能够容纳下消息返回类型时,这个函数才能处理此消息。若是返回值无法容纳于CPU寄存器中(比如说返回的结构体太大了),那么就由另一个函数执行派发。

objc_msgSend_fpret。如果消息返回的是浮点数,那么可交由此函数处理。在某些架构的CPU中调用函数时,需要对“浮点数寄存器”(floating-point register)做特殊处理,也就是说,通常所用的objc_msgSend在这种情况下并不合适。这个函数是为了处理x86等架构的CPU中某些令人稍觉惊讶的奇怪状况。

objc_msgSendSuper。如果要给超类发消息,例如 [super message:parameter],那么就交由此函数处理。也有另外两个与objc_msgSend_stret和objc_msgSend_fpret等效的函数,用于处理发给super的相应消息。

每一个类里都有一张表格,其中的指针都会指向这种函数,而选择子的名称则是查表时所用的“键”。

objc_msgSend等函数正是通过这张表格来寻找应该执行的方法并跳至实现的。

利用“尾递归优化”(tail-call optimization)技术,令“跳至方法实现”这一操作变得更简单些。

【要点】

1.消息由接收者、选择子及参数构成。给某对象“发送消息”(invoke a message)也就相当于在该对象上“调用方法”(call a method)。

2.发给某对象的全部消息都要由“动态消息派发系统”(dynamic message dispatch system)来处理,该系统会查出对应的方法,并执行其代码。

Things to Remember

1.A message constits of a receiver, a selector , and parameters. Invoking a message is synonymous with calling a method on an object.

2.When invoked, all messages go through the dynamic message dispatch system whereby the implementation is looked up and then run.

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