方法的查找

我们来看如下代码：

在ViewController类中，我们新建了一个Teacher类，在其中定义了一个teach方法，在viewDidLoad方法中初始化Teacher并调用teach方法(为了避免其他调用产生的代码，我们将super.viewDidLoad的调用删除掉)，我们在调用teach方法的时候打上断点，此时，我们查看汇编页面的情况：

在汇编指令中，我们分析方法的调用主要是通过bl和blr两个指令；我们留意到在调用__allocating_init和swift_release两个bl指令之间还有一个blr指令，那么这个blr执行是否就是调用的teach方法呢？我们向下执行汇编指令到blr x8：

通过指令打印，我们确定此时就是在调用teach方法，那么teach方法是如何找到的呢？我们来逐行分析汇编代码：

bl 0x104012a1c：此行汇编指令调用了__allocating_init方法，返回了一个Teacher的实例对象，返回值是放在了x0寄存器中；
mov x20, x0：将寄存器x0的值复制到x20寄存器，此时x20寄存器存放的就是Teacher的实例对象；
str x20, [sp, #0x8]和str x20, [sp, #0x10]是将寄存器x20的值写入到内存中，我们可以不做关注；
ldr x8, [x20]：将x20寄存器中的值读取到x8寄存器中，因为是64位架构，所以此处读取的是8字节，x20中存放的是Teacher实例对象，实例对象的第一个8字节是metadata，此时的x8寄存器存放的是实例对象的metadata；
ldr x8, [x8, #0x50]：将寄存器x8中的地址偏移0x50的大小，然后将偏移后的地址存放进x8；
blr x8：跳转到x8寄存器的地址，通过打印我们可以看到此时的x8就是teach方法；

teach方法的调用过程：先找到实例对象的metadata，通过metadata地址偏移一定的大小，就能够找到实例对象的方法；

函数表

那么如果有多个方法呢？我们再添加两个方法teach1和teach2个方法，然后也调用这两个方法，来看一下汇编代码：

我们可以看到三个方法的调用，分别对应了三个blr x8，而且这三个方法的地址相差8字节，也就是一个函数指针的大小；在内存中，这三个函数的内存地址是连续的；那么Swift中函数的调度就是基于函数表的调度；

接下来，我们通过SIL文件来验证一下：

通过生成的SIL可以发现，Teacher的三个方法都是存放在sil_vtable中的，他就是类的函数表；

TargetClassDescriptor

我们已经分析过Metadata的结构如下：

struct Metadata{
    var kind: Int
    var superClass: Any.Type
    var cacheData: (Int, Int)
    var data: Int
    var classFlags: Int32
    var instanceAddressPoint: UInt32
    var instanceSize: UInt32
    var instanceAlignmentMask: UInt16
    var reserved: UInt16
    var classSize: UInt32
    var classAddressPoint: UInt32
    var typeDescriptor: UnsafeMutableRawPointer
    var iVarDestroyer: UnsafeRawPointer
}

在此结构中我们需要注意这样一个typeDescriptor属性，不管是Class，Struct还是Enum都有自己的Descriptor，这是对类的详细描述；通过Swift源码可以看到其类型为TargetClassDescriptor：

通过分析TargetClassDescriptor及其继承关系，可以分析出其数据结构大致如下：

struct TargetClassDescriptor {
    ContextDescriptorFlags Flags;
    TargetRelativeContextPointer<Runtime> Parent;
    TargetRelativeDirectPointer<Runtime, const char, /*nullable*/ false> Name;
    TargetRelativeDirectPointer<Runtime, MetadataResponse(...),
                              /*Nullable*/ true> AccessFunctionPtr;
    TargetRelativeDirectPointer<Runtime, const reflection::FieldDescriptor,
                              /*nullable*/ true> Fields;
    TargetRelativeDirectPointer<Runtime, const char> SuperclassType;
    uint32_t MetadataNegativeSizeInWords;
    uint32_t MetadataPositiveSizeInWords;
    uint32_t NumImmediateMembers;
    uint32_t NumFields;
    uint32_t FieldOffsetVectorOffset;
}

在其中并没有vtable相关的属性；我们全文搜索TargetClassDescriptor发现该类有一个别名：

在源码中我们搜索ClassDescriptor，我们在源码中全文搜索发现内容太多，那么我们怎么找呢？我们通过文件名称发现有一个GenMeta.cpp的文件，通过名称可以大胆猜测该文件大概率是生成Metadata的，通过此处GenMeta.cpp文件的搜索结果：

我们可以定位到类ClassContextDescriptorBuilder这是当前类的描述的创建者；在该类的layout方法中我们可以看到如下的实现：

首先我们查看super::layout的实现：

可以看到，此处是在创建我们之前分析的TargetClassDescriptor的结构体，并给属性赋值；接下来，我们查看addVTable方法的实现：

我们大胆猜测，此处的B就是我们的结构体TargetClassDescriptor，此结构体可不补全为：

struct TargetClassDescriptor {
    ContextDescriptorFlags Flags;
    TargetRelativeContextPointer<Runtime> Parent;
    TargetRelativeDirectPointer<Runtime, const char, /*nullable*/ false> Name;
    TargetRelativeDirectPointer<Runtime, MetadataResponse(...),
                              /*Nullable*/ true> AccessFunctionPtr;
    TargetRelativeDirectPointer<Runtime, const reflection::FieldDescriptor,
                              /*nullable*/ true> Fields;
    TargetRelativeDirectPointer<Runtime, const char> SuperclassType;
    uint32_t MetadataNegativeSizeInWords;
    uint32_t MetadataPositiveSizeInWords;
    uint32_t NumImmediateMembers;
    uint32_t NumFields;
    uint32_t FieldOffsetVectorOffset;
    uint32_t offset;
    uint32_t size;
    // 接下来是vtable
}

那么我们如果验证上面的结论是正确的呢？下一篇文章我们通过MachO文件来验证上述结论；

Swift(六)-方法调度(上)

方法的查找

函数表

TargetClassDescriptor