1-16.【OC】【基础】objc_msgSend 的完整调用流程是怎样的？

objc_msgSend 是 Objective-C 的灵魂。为了保证极高的执行效率，它的核心逻辑是用汇编语言编写的。其调用流程可以分为三个阶段：消息发送（快速与慢速路径） 、动态方法解析、消息转发。

我们可以把这个过程想象成一个“逐级上报的求助系统”：

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第一阶段：消息发送 (Messaging) - 寻找 IMP

当调用 [receiver selector] 时，底层触发 objc_msgSend(receiver, selector)：

1. 检查过滤器 (Entry Check) ：

   • 检查 receiver 是否为 nil。如果为 nil，直接返回（这就是为什么向 nil 发消息不崩溃）。
   • 如果是 Tagged Pointer，执行专门的快速处理路径。

2. 快速路径 (Fast Path) - 查找 Cache：

   • 通过 receiver 的 isa 指针找到 Class对象。
   • 在 Class 的 cache（哈希表）中寻找匹配的 SEL。
   • 命中：直接跳转到对应的 IMP（函数地址）执行。
   • 未命中：进入慢速路径。

3. 慢速路径 (Slow Path) - 递归查找方法表：

   • 本类查找：遍历当前类的 methodList。如果找到，填充到 cache 并执行。
   • 继承链查找：通过 superclass 指针逐级往上找（父类 $\to$ 根类）。每上一级都会先查该类的 cache，再查其 methodList。
   • 如果查到 NSObject 还是没有，就进入第二阶段。

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第二阶段：动态方法解析 (Dynamic Method Resolution) - 临时自救

如果在继承链中死活找不到，Runtime 会最后给当前类一次“补救”的机会：

• 调用 +resolveInstanceMethod: （或类方法的 +resolveClassMethod:）。
• 开发者操作：你可以在这里判断 selector，然后使用 class_addMethod 动态地把一个函数实现塞进去。
• 如果返回 YES，Runtime 会重新启动“第一阶段”的消息发送流程。

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第三阶段：消息转发 (Message Forwarding) - 甩锅他人

如果动态解析也没搞定（返回 NO），说明本类确实处理不了，进入正式的“甩锅”环节：

1. 快速转发 (Forwarding Target)

• 调用 -(id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector。
• 开发者操作：直接返回一个能处理这个消息的其他对象（备援接收者）。
• 如果返回非空对象，Runtime 会把消息转发给那个对象，流程结束。

2. 标准转发 (Normal Forwarding)

如果快速转发也返回 nil，这是最后的“大招”：

• 获取签名：调用 -(NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:。如果返回 nil，直接报 Unrecognized Selector 崩溃。
• 封装调用：如果返回了签名，Runtime 会把消息的所有细节（参数、目标、选择子）封装成一个 NSInvocation 对象。
• 最终投递：调用 -(void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation。
• 开发者操作：这是权限最高的一步。你可以修改参数、修改目标，或者干脆什么都不做（静默掉错误）。

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总结全流程图

1. objc_msgSend (汇编实现)

   • $\to$ 检查 nil
   • $\to$ 查当前类 cache (命中则 jump)

2. lookUpImpOrForward (C实现)

   • $\to$ 遍历当前类 methodList
   • $\to$ 递归找 superclass 的 cache & methodList

3. 动态方法解析

   • $\to$ resolveInstanceMethod

4. 消息转发

   • $\to$ forwardingTargetForSelector (找人代跑)
   • $\to$ methodSignatureForSelector + forwardInvocation (最后的挣扎)

5. 报错

   • $\to$ doesNotRecognizeSelector: (抛出异常)

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💡 深度思考：为什么这么设计？

这种设计完美体现了 C 的性能 与 Smalltalk 的灵活性：

• 快速路径：全汇编，缓存哈希查找，性能接近 C 函数调用。
• 慢速路径/转发：全动态，允许在运行时通过“甩锅”和“自救”实现诸如 AOP（面向切面编程） 、热修复 和 Proxy 代理 等高级工程模式。