iOS底層原理探索-06- Runtime之方法的本質

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對象和類以前已經分析過了，今天來分析一下方法，說到方法就不得不探究一下Runtime了~

1、Runtime

一、Runtime的定義

Runtime是一套API。

詳細來講，是一套由c、c++、彙編一塊兒編寫而成，併爲oc代碼提供運行時功能的api。

爲何要這麼費勁巴拉的搞這麼一套東西，不直接用oc呢？

• 由於oc對於計算機來講是一門高級語言，而c、c++、彙編相比oc，更加穩定，執行效率也更快。整體來講是爲了穩定性和高效率！

運行時 & 編譯時

• 運行時：代碼跑起來的時間，代碼會被裝載在內存

• 編譯時：正在編譯的時間，將源代碼翻譯成可識別的機器語言（如：二進制）

蘋果官方文檔-runtime相關

二、Runtime的版本

• 老版本，legacy version, OC 1.0 ,__OBJC__,-old
• 新版本，modern version, OC 2.0 ,__OBJC2__,-new

三、Runtime的使用

運行時動態庫 Runtime System Library 經過 編譯器 compiler編譯以後，提供了 Framework&Service 和 Runtime API 供OC使用。

咱們常常在OC中調用@selector()，其實就是在和runtime打交道了

• OC上層方法 ： @selector()
• NSObject方法 ： NSSelectorFromName
• Runtime 底層api：sel_registerName

2、方法的本質

一、準備工做

測試代碼：

// Person是繼承自NSObject 自定義的類
Person *person = [Person alloc];

[person sayHello];


//定義一個void fly() {···}，直接調用方法
fly();
複製代碼

經過clang手段：

兼容編譯（代碼少）：clang -rewrite-objc main.m -o main.cpp

完整編譯（不報錯）：xcrun -sdk iphoneos clang -arch arm64 -rewrite-objc main.m -o main.cpp
複製代碼

二、方法的底層編譯

看一下底層編譯成什麼：

Person *person = ((Person *(*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)objc_getClass("Person"), sel_registerName("alloc"));

((void (*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)person, sel_registerName("sayHello"));

fly();
複製代碼

解析：

• ((Person *(*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)和 ((void (*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend) 都是 類型強轉
• (id)objc_getClass("Person")拿到Person類
• sel_registerName("alloc") 和 sel_registerName("sayHello") 都是 調用方法，比如@selector()
• 定義的C函數fly()在clang後，並無編譯成objc_msgSend函數去調用。由於發送消息就是查找函數實現的過程，C函數能夠直接經過函數名（指針）找到，並不須要這一步。

重點即：objc_msgSend(id,sel) = 發送消息(消息接收者，方法編號)

三、方法的本質

由底層編譯能夠看出，咱們調用方法，在底層會變成objc_msgSend函數的調用。也就是說：

方法的本質就是發送消息！

四、給不一樣的接受者發消息

假定條件： 有一個子類 Person，實例方法：run ，類方法：jump 有一個父類 People，實例方法：sayHi，類方法：sayBey

4.1 給對象發消息

//person的角度
objc_msgSend(person, sel_registerName("run"));
複製代碼

4.2 給類發消息

//person的角度
objc_msgSend(objc_getClass("Person"), sel_registerName("jump"));
複製代碼

4.3 給父類發消息（實例方法）

給父類發消息，要用另外一個函數objc_msgSendSuper,而且要用到objc_super這個結構體

struct objc_super {
    //只看oc2版本須要的2個參數 
    __unsafe_unretained _Nonnull id receiver;  
    //··· 
    __unsafe_unretained _Nonnull Class super_class;
 	//··· 
};
複製代碼

//person 的角度
struct objc_super mySuper;
mySuper.receiver = person;
mySuper.super_class = [Person class];
objc_msgSendSuper(&mySuper, @selector(sayHi));
複製代碼

4.3 給父類發消息（類方法）

//person 的角度
struct objc_super myClassSuper;
myClassSuper.receiver = [Person class];
myClassSuper.super_class = class_getSuperclass(object_getClass([Person class]));// 元類
objc_msgSendSuper(&myClassSuper, sel_registerName("sayBey"));
複製代碼