IOS底層探索方法的本質

方法的本質

1.準備測試代碼：

#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;
}

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2.編譯成.pp文件

clang -rewrite-objc main.m  -o main.cpp
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3.打開main.cpp文件分析： 在入口main方法中，調用了alloc方法和saySomething方法，在產生的c++代碼中，都調用了objc_msgSend這個方法，而且傳了兩個參數，第一個是消息的接受者(id)，第二個是方法編號(SEL)。

消息發送的函數定義以下：

id objc_msgSend(id self, SEL _cmd, ...);
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因此他仍是能夠傳更多的參數的

4.修改函數，添加兩個參數

#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;
}
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5.從新編譯，並查看函數調用

因此結論就是：方法的本質就是消息的發送

使用objc_msgSend調用方法

既然方法調用的本質就是經過objc_msgSend發送消息，那麼就用它來調用方法。

1.導入頭文件

#import <objc/message.h>
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調用方法代碼：

objc_msgSend(p,@selector(saySomething));
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若是報錯，配置一下紅框位置，請其設置爲NO

objc_msgSendSuper定義

objc_msgSendSuper定義：

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

objc_msgSendSuper包含的頭兩個參數分別是結構體objc_super和方法編號SEL

結構體objc_super定義：

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 */
};
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包含了一個接受者receiver和一個super_class

objc_msgSendSuper使用

1.定義一個ABTeacher繼承ABPerson，並實現doSomething方法

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

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));
複製代碼

ab_objc_super.super_class是從哪一個類開始查找，若是改爲ABPerson.class，就是從ABPerson查找，若是ABPerson沒實現就拋出異常，也不會再查找ABTeacher。

objc_msgSend彙編分析

打開objc源碼找到objc_msgSend是在源碼中彙編實現： 查看arm64架構的

• cmp p0,：判斷當前消息接收者是否爲0
• b.le LNilOrTagged：若是支持tagged pointer，走這步
• b.eq LReturnZero：不支持tagged pointer，走這步，返回0
• ldr p13, [x0]：將消息接收者isa給p13
• GetClassFromIsa_p16 p13, 1, x0:將消息接收者的class存到p16

GetClassFromIsa_p16是如何經過isa找到class的？

由於GetClassFromIsa_p16 p13, 1, x0，因此src是p13也就是isa，needs_auth是1執行ExtractISA,ExtractISA就是將isa&ISA_MASK的結果給$0,也就是將拿到的class給p16。

上面的過程就是經過消息接收者獲取到class。

（未完）

補充

protocol分析

代碼準備：

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

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

複製代碼

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

• p/x ABPerson.class：打印Class首地址
• p (class_data_bits_t *)0x0000000100008868：首地址偏移32個字節拿到bits並將地址強轉成class_data_bits_t類型
• p $1->data()：調用class_data_bits_t中的data()函數
• p *$2：打印data
• p $3.protocols() ：調用protocols(),獲取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，發現count=1
• p $7.list[0]：打印第一個
• p (protocol_t *)$8：強轉成protocol_t類型

• p *$9：查看protocol_t結構並找到 mangledName爲ABPersonDelegate
• p $10.instanceMethods：獲取實例方法
• p $11.get(0).big()：讀取 method_list_t中的實例方法