在OC中,如果像对象传递消息,就会调用动态绑定机制来绝对调用的方法,对象在接收消息时调用的方法则由运行期决定,也可以在运行时改变,这些特性使得OC成为一门动态语言.
给对象发送一条消息如下:
id obj = [NSObject alloc];
obj = [obj init];
编译器看到此消息时,将其转换为一条标准的C语言函数调用 ,所调用的函数是消息传递机制的核心函数,叫做objc_msgSend,其原型如下
void objc_msgSend ( id self, SEL cmd,.....)
第一个参数代表接收者,第二个参数代表选择子：
这个函数完成了动态绑定的所有事情：
1.首先它找到selector对应的方法实现。因为同一个方法可能在不同的类中有不同的实现，所以我们需要依赖于接收者的类来找到的确切的实现。
2.它调用方法实现，并将接收者对象及方法的所有参数传给它。
3.最后，它将实现返回的值作为它自己的返回值。
编译器会把刚才消息转化如下函数:
1.
id obj =objc_msgSend([NSObject class],@selector(alloc));
obj =objc_msgSend(self,@selector(init));
2.
id obj =objc_msgSend(objc_getClass("NSObject"),sel_registerName("alloc"));
obj =objc_msgSend(obj,sel_registerName("init"));
3.
id obj = ((NSObject *(*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)objc_getClass("NSObject"), sel_registerName("alloc"));
obj = ((id (*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)obj, sel_registerName("init"));
objc_msgSend方法看清来好像返回了数据，其实objc_msgSend从不返回数据，而是你的方法在运行时实现被调用后才会返回数据。
objc_msgSend函数会一句接收者与选择子的类型调用适当方法,会在接收者的类中寻找"方法列表",如有与选择子相同名称的方法 跳转至方法实现,具体步骤如下:
1.首先检测这个selector是不是要忽略。比如 Mac OS X 开发，有了垃圾回收就不理会 retain，release 这些函数。
2.检测这个selector的 target 是不是nil，Objc 允许我们对一个 nil 对象执行任何方法不会 Crash，因为运行时会被忽略掉。
3.如果上面两步都通过了，那么就开始查找这个类的实现IMP，先从 cache 里查找，如果找到了就运行对应的函数去执行相应的代码。
若找不到,沿继承体系逐级查找,一直找到 NSObject 类为止若最终还没有响应方法,则跳转至"消息转发"操作.
在消息的传递中，编译器会根据情况在objc_msgSend，objc_msgSend_stret，objc_msgSendSuper，objc_msgSendSuper_stret这四个方法中选择一个调用。如果消息是传递给父类，那么会调用名字带有 Super 的函数，如果消息返回值是数据结构而不是简单值时，会调用名字带有 stret 的函数。当objc_msgSend找到方法对应实现时，它将直接调用该方法实现，并将消息中所有参数都传递给方法实现，同时，它还将传递两个隐藏参数：
接受消息的对象(self所指向的内容，当前方法的对象指针)
方法选择器(_cmd指向的内容，当前方法的 SEL 指针)
为解决调用速度问题,objc_msgSend会将匹配结果缓存在类的"快速映射表中",把选择子缓存在其中.现详细说明类的相关实现
Class
typedef struct objc_class *Class;
Class其实是指向objc_class结构体的指针。objc_class的数据结构如下：
struct objc_class {
Class isa OBJC_ISA_AVAILABILITY;
#if !__OBJC2__
Class super_class OBJC2_UNAVAILABLE;
const char *name OBJC2_UNAVAILABLE;
long version OBJC2_UNAVAILABLE;
long info OBJC2_UNAVAILABLE;
long instance_size OBJC2_UNAVAILABLE;
struct objc_ivar_list *ivars OBJC2_UNAVAILABLE;
struct objc_method_list **methodLists OBJC2_UNAVAILABLE;
struct objc_cache *cache OBJC2_UNAVAILABLE;
struct objc_protocol_list *protocols OBJC2_UNAVAILABLE;
#endif
} OBJC2_UNAVAILABLE;
从objc_class可以看到，一个运行时类中关联了它的父类指针、类名、成员变量、方法、缓存以及附属的协议。
其中objc_ivar_list和objc_method_list分别是成员变量列表和方法列表：
// 成员变量列表
struct objc_ivar_list {
int ivar_count OBJC2_UNAVAILABLE;
#ifdef __LP64__
int space OBJC2_UNAVAILABLE;
#endif
struct objc_ivar ivar_list[1] OBJC2_UNAVAILABLE;
} OBJC2_UNAVAILABLE;
// 方法列表
struct objc_method_list {
struct objc_method_list *obsolete OBJC2_UNAVAILABLE;
int method_count OBJC2_UNAVAILABLE;
#ifdef __LP64__
int space OBJC2_UNAVAILABLE;
#endif
struct objc_method method_list[1] OBJC2_UNAVAILABLE;
}
由此可见，我们可以动态修改*methodList的值来添加成员方法，这也是 Category 实现的原理，同样解释了 Category 不能添加属性的原因。这里可以参考文章：深入理解 Objective-C: Category。
objc_ivar_list结构体用来存储成员变量的列表，而objc_ivar则是存储了单个成员变量的信息；同理，objc_method_list结构体存储着方法数组的列表，而单个方法的信息则由objc_method结构体存储。
值得注意的时，objc_class中也有一个 isa 指针，这说明 Objc 类本身也是一个对象。为了处理类和对象的关系，Runtime 库创建了一种叫做 Meta Class(元类) 的东西，类对象所属的类就叫做元类。Meta Class 表述了类对象本身所具备的元数据。
我们所熟悉的类方法，就源自于 Meta Class。我们可以理解为类方法就是类对象的实例方法。每个类仅有一个类对象，而每个类对象仅有一个与之相关的元类。
当你发出一个类似[NSObject alloc](类方法)的消息时，实际上，这个消息被发送给了一个类对象(Class Object)，这个类对象必须是一个元类的实例，而这个元类同时也是一个根元类(Root Meta Class)的实例。所有元类的 isa 指针最终都指向根元类。
所以当[NSObject alloc]这条消息发送给类对象的时候，运行时代码objc_msgSend()会去它元类中查找能够响应消息的方法实现，如果找到了，就会对这个类对象执行方法调用。