Objective-C消息机制的原理
2016-04-21 11:12
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在Objective-C中,message与方法的真正实现是在执行阶段绑定的,而非编译阶段。编译器会将消息发送转换成对objc_msgSend方法的调用。
objc_msgSend方法含两个必要参数:receiver、方法名(即:selector),如:
[receiver
message]; 将被转换为:objc_msgSend(receiver, selector);
objc_msgSend方法也能hold住message的参数,如:
objc_msgSend(receiver,
selector, arg1, arg2, …);
objc_msgSend方法会做按照顺序进行以下操作,以完成动态绑定:
查找selector所指代的程序(方法的真正实现)。因为不同类对同一方法有不同的实现,所以对方法的真正实现的查找依赖于receiver的类
调用该实现,并将一系列参数传递过去
将该实现的返回值作为自己的返回值,返回之
消息传递的关键是,编译器构建每个类和对象时所采用的数据结构。每个类都包含以下两个必要元素:
一个指向父类的指针
一个调度表(dispatch table)。该调度表将类的selector与方法的实际内存地址关联起来
每个对象都有一个指向所属类的指针isa。通过该指针,对象可以找到它所属的类,也就找到了其全部父类,如下图所示:
当向一个对象发送消息时,objc_msgSend方法根据对象的isa指针找到对象的类,然后在类的调度表(dispatch
table)中查找selector。如果无法找到selector,objc_msgSend通过指向父类的指针找到父类,并在父类的调度表(dispatch table)中查找selector,以此类推直到NSObject类。一旦查找到selector,objc_msgSend方法根据调度表的内存地址调用该实现。 通过这种方式,message与方法的真正实现在执行阶段才绑定。
为了保证消息发送与执行的效率,系统会将全部selector和使用过的方法的内存地址缓存起来。每个类都有一个独立的缓存,缓存包含有当前类自己的
selector以及继承自父类的selector。查找调度表(dispatch table)前,消息发送系统首先检查receiver对象的缓存。
缓存命中的情况下,消息发送(messaging)比直接调用方法(function call)只慢一点点点点。
关于Selector,什么 是Selector,Selector就是一个字符串,用来表示一个方法。在Objective-C中,消息是直到运行的时候才和方法实现绑定的。编译器会把一个消息表达式,
[receiver message] |
objc_msgSend(receiver, selector) |
objc_msgSend(receiver, selector, arg1, arg2, ...) |
它首先找到选标所对应的方法实现。因为不同的类对同一方法可能会有不同的实现,所以找到的方法实现依赖于消息接收者的类型。
然后将消息接收者对象(指向消息接收者对象的指针)以及方法中指定的参数传给找到的方法实现。
最后,将方法实现的返回值作为该函数的返回值返回。
注意:编译器将自动插入调用该消息函数的代码。您无须在代码中显示调用该消息函数。
消息机制的关键在于编译器为类和对象生成的结构。每个类的结构中至少包括两个基本元素:
指向父类的指针。
类的方法表。方法表将方法选标和该类的方法实现的地址关联起来。例如,
setOrigin::的方法选标和
setOrigin::的方法实现的地址关联,
display的方法选标和
display的方法实现的地址关联,等等。
当新的对象被创建时,其内存同时被分配,实例变量也同时被初始化。对象的第一个实例变量是一个指向该对象的类结构的指针,叫做
isa。通过该指针,对象可以访问它对应的类以及相应的父类。
原文地址:/article/4732427.html
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