IOS底层探索方法的本质

方法的本质

1.准备测试代码：

#import <Foundation/Foundation.h>
@interface ABPerson : NSObject
-(void)saySomething;
@end
@implementation ABPerson
-(void)saySomething
{
    NSLog(@"%s",__func__);
}
@end
int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        ABPerson *p = [ABPerson alloc];
        [p saySomething];
        NSLog(@"Hello, World!");
    }
    return 0;
}

2.编译成.pp文件

clang -rewrite-objc main.m  -o main.cpp

3.打开main.cpp文件分析： 在入口main方法中，调用了alloc方法和saySomething方法，在产生的c++代码中，都调用了objc_msgSend这个方法，并且传了两个参数，第一个是消息的接受者(id)，第二个是方法编号(SEL)。

消息发送的函数定义如下：

id objc_msgSend(id self, SEL _cmd, ...);

所以他还是可以传更多的参数的

4.修改函数，添加两个参数

#import <Foundation/Foundation.h>
@interface ABPerson : NSObject
-(void)saySomething:(NSString *)a b:(NSString *)b;
@end
@implementation ABPerson
-(void)saySomething:(NSString *)a b:(NSString *)b
{
    NSLog(@"%s",__func__);
}
@end
int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        ABPerson *p = [ABPerson alloc];
        [p saySomething:@"A" b:@"B"];
        NSLog(@"Hello, World!");
    }
    return 0;
}

5.重新编译，并查看函数调用

所以结论就是：方法的本质就是消息的发送

使用objc_msgSend调用方法

既然方法调用的本质就是通过objc_msgSend发送消息，那么就用它来调用方法。

1.导入头文件

#import <objc/message.h>

调用方法代码：

 objc_msgSend(p,@selector(saySomething));

如果报错，配置一下红框位置，请其设置为NO

objc_msgSendSuper定义

objc_msgSendSuper定义：

OBJC_EXPORT void
objc_msgSendSuper(void /* struct objc_super *super, SEL op, ... */ )

objc_msgSendSuper包含的头两个参数分别是结构体objc_super和方法编号SEL

结构体objc_super定义：

struct objc_super {
    /// Specifies an instance of a class.
    __unsafe_unretained _Nonnull id receiver;

    /// Specifies the particular superclass of the instance to message. 
#if !defined(__cplusplus)  &&  !__OBJC2__
    /* For compatibility with old objc-runtime.h header */
    __unsafe_unretained _Nonnull Class class;
#else
    __unsafe_unretained _Nonnull Class super_class;
#endif
    /* super_class is the first class to search */
};

包含了一个接受者receiver和一个super_class

objc_msgSendSuper使用

1.定义一个ABTeacher继承ABPerson，并实现doSomething方法

@interface ABTeacher : ABPerson
-(void)doSomething;
@end
@implementation ABTeacher
-(void)doSomething
{
    NSLog(@"%s",__func__);
}
@end

ABTeacher *t = [ABTeacher alloc];
struct objc_super ab_objc_super;
ab_objc_super.receiver = t;
ab_objc_super.super_class = ABTeacher.class;
objc_msgSendSuper(&ab_objc_super,@selector(doSomething));

ab_objc_super.super_class是从哪个类开始查找，如果改成ABPerson.class，就是从ABPerson查找，如果ABPerson没实现就抛出异常，也不会再查找ABTeacher。

objc_msgSend汇编分析

打开objc源码找到objc_msgSend是在源码中汇编实现： 查看arm64架构的

• cmp p0,：判断当前消息接收者是否为0
• b.le LNilOrTagged：如果支持tagged pointer，走这步
• b.eq LReturnZero：不支持tagged pointer，走这步，返回0
• ldr p13, [x0]：将消息接收者isa给p13
• GetClassFromIsa_p16 p13, 1, x0:将消息接收者的class存到p16

GetClassFromIsa_p16是如何通过isa找到class的？

因为GetClassFromIsa_p16 p13, 1, x0，所以src是p13也就是isa，needs_auth是1执行ExtractISA,ExtractISA就是将isa&ISA_MASK的结果给$0,也就是将拿到的class给p16。

上面的过程就是通过消息接收者获取到class。

（未完）

补充

protocol分析

代码准备：

#import <Foundation/Foundation.h>
@protocol ABPersonDelegate <NSObject>
-(void)masterNB;
@end

@interface ABPerson : NSObject<ABPersonDelegate>
-(void)saySomething;
@end

#import "ABPerson.h"
@implementation ABPerson
-(void)masterNB
{
    NSLog(@"%s",__func__);
}
-(void)saySomething
{
    NSLog(@"%s",__func__);
}
@end

• p/x ABPerson.class：打印Class首地址
• p (class_data_bits_t *)0x0000000100008868：首地址偏移32个字节拿到bits并将地址强转成class_data_bits_t类型
• p $1->data()：调用class_data_bits_t中的data()函数
• p *$2：打印data
• p $3.protocols() ：调用protocols(),获取protocol列表
• p $4.list：拿到protocol_list_t首地址
• p $5.ptr ：打印protocol_list_t首地址
• p *$6 ：打印protocol_list_t，发现count=1
• p $7.list[0]：打印第一个
• p (protocol_t *)$8：强转成protocol_t类型
• p *$9：查看protocol_t结构并找到 mangledName为ABPersonDelegate
• p $10.instanceMethods：获取实例方法
• p $11.get(0).big()：读取 method_list_t中的实例方法