iOS 底层原理之objc_msgSend(上)

介是阿姐
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引言

上一篇中说到实例方法缓存在类的cache_t中，是通过提供的inset(sel, imp, cls)讲方法缓存起来，我们直接拦腰截断从插入方法开起来的，但是我们并不知道是谁引起的insert()也就没有办法形成闭环，下面要探索的就是何时出发的insert()。 首先在源码中insert打下断点，查看堆栈信息

image.png _objc_msgSend_uncached -> lookUpImpOrForward -> log_and_fill_cache -> insert，根据这个流程，可以这样理解么？"首次调用时方法没有找到，开始寻找方法，最终把方法插入到缓存中",这里是个问句，需要探索

调用方法底层实现

main.m文件的实现如下：

image.png 这里想知道[person saySomething]消息发送在底层做了什么，使用clang命令转换成c++，在main.m所在文件夹执行以下命令：

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

执行完成后，会看到一个和main.m同级的main.cpp文件，打开并找到DXJPerson的实现

image.png 上图中可以发现：

  1. [person saySomething]在OC层面方法实现是没有带参数的，其实在底层是现实过程中带了两个隐藏参数DXJPerson * self, SEL _cmd
  2. [person saySomething]在底层是这样发送消息的
((void (*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)person, sel_registerName("saySomething"));
简化后：
objc_msgSend(person, sel_registerName("saySomething"));

objc_msgSend()是消息发送的底层实现，那是不是我们也可以使用该api发送消息呢？答案是可以的，看下图

image.png

在objc_msgSend()过程中，发现了另一个有意思的函数objc_msgSendSuper()，他是这样定义的，内部也有两个隐藏参数，一个是常见的sel，另一个是objc_super *类型的结构体指针

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

打开objclib.A.dylib源码库，看下objc_super结构体内部实现有两个属性：

  • receiver : 消息的接受者
  • super_class : the first class to search(首先从哪个类开始被检索方法)

如下图： image.png

根据objc_msgSendSuper()的定义，使用该函数去发送一个消息:

image.png

objc_msgSend之汇编流程

到这里已经知道了消息的发送是通过objc_msgSend()实现，要想知道底层是实现，首先通过汇编跟流程，在[person saySomething]打下断点，然后选择Debug->Debug workflow ->Always show Disassembly(这里有打断点的几种方式)

image.png

objc_msgSend是属于libobjc.A.dylib库，打开该源码库，全局搜索objc_msgSend方法，因为该函数的底层是用汇编实现的所以只用找.s文件即可

image.png 下面分析一下汇编中objc_msgSend的实现

image.png

  1. cmp p0, #0， 根据源码提供的解释，p0是接受者的isa，拿 p0和#0比较，是检测接受者是否是nil或者 tagged pointer类型
  2. ldr p13, [x0]，x0 receive的isa地址,将[x0] 地址移入到p13中
  3. GetClassFromIsa_p16 p13, 1, x0, 下图是GetClassFromIsa_p16的实现，红框中表示的是不同架构类型下的操作，想要做的事情是一样的，所以这里只拿一种做分析else流程 image.png ExtractISA p16, \src, \auth_address,src就是传递过来isa，根据下方源码的实现，将isa & ISA_MASK 赋值给p16，至此类的地址获取到了，放在p16中 
    .macro ExtractISA
and $0, $1, #ISA_MASK // 将（$1 & ISA_MASK）然后赋值给$0,p16 = $0 , \src = $1, \auth_address = $2
  4. CacheLookup NORMAL, _objc_msgSend, __objc_msgSend_uncached至此开始CacheLookup流程
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