1. 回顾
在之前的几篇博客里面，已经对OC类的底层结构进行了分析，并对内部主要的成员变量(isa/bits)做了详细的分析。在上两个博客
iOS底层探索之类的结构—cache分析(上)
iOS底层探索之类的结构—cache分析(下)
对类中的cache做了比较详细的分析。后面通过断点查看汇编可以发现在insert方法调用流程之前，还有一个cache读取流程，objc_msgSend和 cache_getImp。这就涉及到Runtime的知识点了，之前的内容都是承上启下的，是互相关联的。
2. Runtime
2.1 什么是Runtime
runtime翻译过来称为运行时，与之对应的是编译时。大部分的iOS开发人员，都听过runtime这个词，也知道运行时。但只是停留在表面，只是知道而已，并没有去深入的去探索和分析过。
OC语言是一门动态语言，拥有动态语言的三大特性：动态类型、动态绑定、动态加载。而底层实现就是熟悉又陌生的Runtime。
-
运行时是一种面向对象的编程语言（面向对象编程）的运行环境。运行时表明了在某个时间段内，哪个程序正在运行。运行时是计算机程序运行生命周期内的一个阶段，其它阶段还包括：编译时、链接时和加载时。简单理解就是， 代码跑起来，被装载到内存中的过程。(你的代码保存在磁盘上没装入内存之前是个死家伙，只有跑到内存中才变成活的)。 -
编译时顾名思义就是正在编译的时候。那什么叫编译呢?就是编译器帮你把源代码翻译成机器能识别的二进制代码 。 - (当然只是一般意义上这么说,实际上可能只是翻译成某个中间状态的语言。比如
Java只有JVM识别的字节码，C#中只有CLR能识别的MSIL。另外还有链接器、汇编器、为了了便于理解我们可以统称为编译器) - 那编译时就是简单的作一些翻译工作，比如检查老兄你有没有粗心写错啥
关键字了。 -
词法分析,语法分析之类的过程。就像个老师检查学生的作文中有没有错别字和病句一样 。 - 如果发现啥错误编译器就告诉你，平时使用
Xcode时,点下build那就开始编译。 - 如果下面有
errors或者warning信息，那都是编译器检查出来的。这时的错误就叫编译时错误，这个过程中做的类型检查也就叫编译时类型检查，或静态类型检查(所谓静态嘛就是没把真把代码放内存中运行起来,而只是把代码当作文本来扫描下)。
2.2 runtime的使用的三种方式
runtime的使用的三种方式，其三种实现方法与编译层和底层的关系如图所示
通过
OC上层的代码实现，例如[JPerson hello]通过
NSObject方法实现，例如isKindOfClass-
通过
Runtime API底层方法实现，例如class_getInstanceSize
Runtime三种方式及底层的关系图
图中的
compiler就是编译器，就是我们熟悉的LLVM
3. OC方法的本质
在之前的一篇博客iOS开发之结构体底层探索我们知道平时写的OC代码，底层实现其实都是C/C++的代码实现的，再经过编译器LLVM编译，最终转化为机器语言。
通过clang编译的源码，理解了OC对象的本质(结构体)，同样的，我们也可以使用clang命令编译成main.cpp文件，看看方法的本质是什么？
3.1 objc_msgSend
- 编译前
@interface JPPerson : NSObject
@property (nonatomic, readwrite , copy) NSString *personName;
- (void)superTest;
@end
@implementation JPPerson
- (void)superTest {
NSLog(@"这是父类");
}
@end
@interface JPStudent : JPPerson
@property (nonatomic, readwrite , copy) NSString *studentName;
- (void)test;
@end
@implementation JPStudent
- (void)test {
NSLog(@"%s",__func__);
}
@end
int main(int argc, const char * argv[]) {
@autoreleasepool {
JPStudent *stu = [[JPStudent alloc]init];
[stu test];
[stu superTest];
}
return 0;
}
- 编译后
int main(int argc, const char * argv[]) {
/* @autoreleasepool */ { __AtAutoreleasePool __autoreleasepool;
JPStudent *stu = ((JPStudent *(*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)((JPStudent *(*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)objc_getClass("JPStudent"), sel_registerName("alloc")), sel_registerName("init"));
((void (*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)stu, sel_registerName("test"));
((void (*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)stu, sel_registerName("superTest"));
}
return 0;
}
通过上述代码可以看出，OC的方法调用，底层变成了objc_msgSend，也就是我们熟悉的消息发送
我们可以通过模仿objc_msgSend方法来实现，[stu test]的调用
从控制台的输出可以看到，是
一模摸一样样。
由此可以断定
[stu test]等价于objc_msgSend(stu,sel_registerName("test"))
注意：不能直接调用
objc_msgSend，需要导入头文件#import需要将
target --> Build Setting -->搜索msg-- 将enable strict checking of obc_msgSend calls由YES改为NO，将严厉的检查机制关掉，否则objc_msgSend的参数会报错。
- 未导入
#import
- 启用 objc_msgSend 调用的严格检查，设置为
NO
objc_msgSend(消息的接受者,消息的主体(sel + 参数))
3.2 objc_msgSendSuper
在上面在main函数中调用了父类的方法[stu superTest]，clang编译的源码里面发现了objc_msgSendSuper。
这是子类完全调用了父类的方法，那么我们子类要是也有一个
superTest方法，但是子类并没有实现这个方法，那么我们看看结果如何？
@interface JPPerson : NSObject
@property (nonatomic, readwrite , copy) NSString *personName;
- (void)superTest;
@end
@implementation JPPerson
- (void)superTest {
NSLog(@"%s",__func__);
}
@end
@interface JPStudent : JPPerson
@property (nonatomic, readwrite , copy) NSString *studentName;
- (void)test;
- (void)superTest;
@end
@implementation JPStudent
- (void)test {
NSLog(@"%s",__func__);
}
@end
int main(int argc, const char * argv[]) {
@autoreleasepool {
JPStudent *stu = [[JPStudent alloc]init];
[stu test];
NSLog(@"-------华丽的分割线-----------");
objc_msgSend(stu,sel_registerName("test"));
[stu superTest];
}
return 0;
}
打印结果：
-[JPStudent test]
-------华丽的分割线-----------
-[JPStudent test]
-[JPPerson superTest]
Program ended with exit code: 0
对象的方法调用，实际是父类的实现方法，为了验证这个说法，我们可以尝试通过objc_msgSendSuper实现验证。
objc_msgSendSuper方法中有两个参数（结构体，sel），其结构体类型是objc_super定义的结构体对象，且需要指定receiver和super_class两个属性，源码实现定义如下
通过查看苹果的源码，找到了如下方法
OBJC_EXPORT id _Nullable
objc_msgSend(id _Nullable self, SEL _Nonnull op, ...)
OBJC_AVAILABLE(10.0, 2.0, 9.0, 1.0, 2.0);
OBJC_EXPORT id _Nullable
objc_msgSendSuper(struct objc_super * _Nonnull super, SEL _Nonnull op, ...)
OBJC_AVAILABLE(10.0, 2.0, 9.0, 1.0, 2.0);
代码改造:
int main(int argc, const char * argv[]) {
@autoreleasepool {
JPStudent *stu = [[JPStudent alloc]init];
JPPerson *person = [JPPerson alloc];
[person superTest];
struct objc_super jpsuper;
jpsuper.receiver = stu; //消息的接收者
jpsuper.super_class = [JPStudent class]; //告诉父类是谁，改成 [JPPerson class]也是一样的
//消息的接受者还是自己 -> 父类 -> 方法么有找到请你直接找我的父亲
objc_msgSendSuper(&jpsuper, sel_registerName("superTest"));
}
return 0;
}
打印结果
[26066:278406] -[JPPerson superTest]
[26066:278406] -[JPPerson superTest]
4. 总结
OC调用方法，其实本质是
发送消息(objc_msgSend)OC方法的调用，首先是在类中查找，如果类中没有找到，会到类的父类中查找。
子类调用父类的方法，底层会调用
objc_msgSendSuper
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