前言

前面探究了类里面的重要的变量，iOS底层原理之cache_t分析了缓存方法调用流程。追根溯源找到了objc_msgSend

准备工作

Runtime

Runtime通常叫它运行时，还有一个大家常说的编译时，它们之间的区别是什么

编译时：顾名思义正在编译的时候，啥叫编译呢？就是编译器把源代码翻译成机器能够识别的代码。编译时会进行词法分析，语法分析主要是检查代码是否符合苹果的规范，这个检查的过程通常叫做静态类型检查
运行时：代码跑起来，被装装载到内存中。运行时检查错误和编译时检查错误不一样，不是简单的代码扫描，而是在内存中做操作和判断

Runtime有两个版本，一个Legacy版本（早期版本），一个Modern版本（现行版本）

早期版本对应的编程接口：Objective-C 1.0
现行版本对应的编程接口：Objective-C 2.0，源码中经常看到的OBJC2
早期版本用于Objective-C 1.0，32位的Mac OS X的平台
现行版本用于Objective-C 2.0，iPhone程序和Mac OS X v10.5及以后的系统中的64位程序

Runtime调用三种方式

Objective-C方式，[penson sayHello]
Framework & Serivce方式，isKindOfClass
Runtime API方式，class_getInstanceSize

方法的本质

所有的方法调用都是通过objc_msgSend发送的，所以方法的本质就是消息发送，既然方法调用都是通过objc_msgSend的，那么可不可以直接通过objc_msgSend发消息呢？

int main(int argc, char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        LGPerson *perosn  = [LGPerson alloc];
        [perosn sayHello];
        //objc_msgSend(void /* id self, SEL op, ... */ )
        objc_msgSend((id)perosn, sel_registerName("sayHello"));
    }
    return 0;
}

2021-07-12 18:14:22.659269+0800 objc_msgSend[5461:254082] sayHello
2021-07-12 18:14:22.659722+0800 objc_msgSend[5461:254082] sayHello

通过objc_msgSend和[perosn sayHello]结果是一样的，同时也验证了方法的本质是消息发送。在用objc_msgSend方式发送消息。验证过程需要注意两点

必须导入相应的头文件#import <objc/message.h>
关闭objc_msgSend检查机制：target --> Build Setting -->搜索objc_msgSend -- Enable strict checking of obc_msgSend calls设置为NO

objc_msgSend汇编探究

_objc_msgSend

	ENTRY _objc_msgSend // 汇编常用方法进入ENTRY
	UNWIND _objc_msgSend, NoFrame // 常用语法
	cmp	p0, #0 // 寄存器p0是objc_msgSend的第一个参数`id self`，和0比较判断有没有消息接收者
#if SUPPORT_TAGGED_POINTERS // 判断条件是否支持 tagged pointer
	b.le	LNilOrTagged // 执行LNilOrTagged开始向下执行
#else
	b.eq	LReturnZero // p0 = 0，没有消息接收者，消息为空
#endif
	ldr	p13, [x0] // x0寄存器为消息接收者，将x0赋值给p13，p13 = 接收者的isa
	GetClassFromIsa_p16 p13, 1, x0	// GetClassFromIsa_p16的解释在下方，最终结果 p16 =接收者的class
LGetIsaDone: // 指令完成 其实是一个通过receiver找class的过程，因为class中有cache
	// calls imp or objc_msgSend_uncached
	CacheLookup NORMAL, _objc_msgSend, __objc_msgSend_uncached
#if SUPPORT_TAGGED_POINTERS
LNilOrTagged:
	b.eq	LReturnZero		// nil check
	GetTaggedClass
	b	LGetIsaDone
// SUPPORT_TAGGED_POINTERS
#endif
LReturnZero: // return nil
	// x0 is already zero
	mov	x1, #0
	movi	d0, #0
	movi	d1, #0
	movi	d2, #0
	movi	d3, #0
	ret

	END_ENTRY _objc_msgSend // _objc_msgSend结束

GetClassFromIsa_p16获取Class

// GetClassFromIsa_p16 p13, 1, x0;   src=p13=isa   needs_auth=1  auth_address=x0
.macro GetClassFromIsa_p16 src, needs_auth, auth_address /* note: auth_address is not required if !needs_auth */

#if SUPPORT_INDEXED_ISA // 不满足直接看else
	// Indexed isa
	mov	p16, \src			// optimistically set dst = src
	tbz	p16, #ISA_INDEX_IS_NPI_BIT, 1f	// done if not non-pointer isa
	// isa in p16 is indexed
	adrp	x10, _objc_indexed_classes@PAGE
	add	x10, x10, _objc_indexed_classes@PAGEOFF
	ubfx	p16, p16, #ISA_INDEX_SHIFT, #ISA_INDEX_BITS  // extract index
	ldr	p16, [x10, p16, UXTP #PTRSHIFT]	// load class from array
1:

#elif __LP64__ // linux MacOS X的系统 此处看else分支arm64系统  
.if \needs_auth == 0 // needs_auth=1 不满足  _cache_getImp takes an authed class already
	mov	p16, \src
.else
	// 64-bit packed isa
	ExtractISA p16, \src, \auth_address // 操作结束之后，p16是接收者的class
.endif
#else
	// 32-bit raw isa
	mov	p16, \src

#endif

.endmacro

ExtractISA

// ExtractISA p16, \src, \auth_address
.macro ExtractISA
	and    $0, $1, #ISA_MASK // $0=p16，$1=src=isa，解释：$1与ISA_MASK进行与操作得到的class，存到$0=p16
.endmacro

缓存查询流程图

cache遍历.jpg

IOS底层原理之Runimte 运行时&方法的本质

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