【译】runtime编程指南_04消息

2016-09-10  本文已影响23人  xiao333ma

Messaging

这一章讲述消息怎样被转换为 objc_msgSend 方法的调用,如何通过名称引用方法,如何利用 objc_msgSend,如何避免动态绑定。

objc_msgSend 方法

Objective-C 中,知道运行时,消息才绑定到方法的实现上。编译器把一个消息表达式

[receiver message]

转换成一个调用消息方法 objc_msgSend这个函数包含两个重要的参数,接受者和在消息中出现的方法名(方法选择器)。

objc_msgSend(receiver, selector)

任何在消息中传递的参数都会传递给 objc_msgSend:

objc_msgSend(receiver, selector, arg1, arg2, ...)

消息方法做了一切必要的动态绑定工作。

编译器会生成消息函数,你不应该在你写的代码中直接调用它。

消息传递的关键在于有编译器为每个类和对象生成的结构体。每一个类的结构包含了两个必要的元素。

当一个新的对象被创建时,内存被分配,实例变量被初始化,对象变量是一个指向类结构体的指针,这个指针,叫做 isa,它为这个对象提供了访问它的类的权限,通过这个类,它可以访问自身的所有父类。

虽然这不是语言严格要求的一部分,但是配合 runtime 系统工作的 isa 指针是必不可少的。一个对象,需要有和 struct objc_object (objc/objc.h) 类似的结构,然而,你不需要创建自己的基类,继承于 NSObjectNSProxy 的对象将自动含有 isa 指针。

类和对象的结构如图 3-1 所示

3-13-1

当给一个对象发消息时,消息函数根据对象的 isa 指针,去类的结构体中的方法分发表中寻找方法选择器的地址。如果找不到,objc_msgSend 根据这个指针去父类的分发表中寻找。如果一直找不到的话,最终根据继承链,将会找到 NSObject 中。一旦找到了这个 selector,函数将会调用分发表中的方法,然后把接收到的数据传递过去。

这就是方法方法选择在 runtime 时候的实现,也就是面向对象。方法动态的绑定到消息中。

为了加快消息转发,runtime 系统将会缓存那些用过的方法和地址。每一个类都有单独的缓存,它包含了这个类所继承的方法和在类中定义的方法。在查找分发表前,会先去查找这个缓存表(如果这个方法用过了,那么很有可能会再次使用)。如果这个方法选择器在缓存中,消息只比函数调用稍慢一点。如果一个程序运行了很长时间,几乎所有的消息都会从这个缓存中寻找。在程序运行期间,缓存的动态增长可以使其容纳新的消息。

使用隐藏参数

objc_msgSend 找到了一个方法的实现,他讲调用这个实现,然后传递消息中的所有参数。同样也传递两个隐藏参数:

这些参数,使得方法调用者可以很清晰的直到他们所执行的方法表达式。这两个参数并没有在方法的源代码中定义,而是在代码被编译的时候插进去的。

尽管这两个参数没有被明确的定义,就像应用接受者的其他实例变量一样,代码中可以使用它们。方法中,接受者为 self ,方法本身为 _cmd,在下边的例子中, _cmd 指向 strange 方法,self 指向接收 strange 消息的对象。

- strange
{
    id  target = getTheReceiver();
    SEL method = getTheMethod();

    if ( target == self || method == _cmd )
        return nil;
    return [target performSelector:method];
}

在这两个隐藏参数中,self 更有用,事实上,接受对象的实例参数使得方法定义成为可能。

获得方法地址

唯一避免动态绑定的方式就是获得方法的地址,如果这个地址是一个方法的话,直接调用。这种方式一般不常见,如果这个方法要连续调用好多次,你想避免每次消息传递的开销的话,你可以这么做。

NSObject 中定义一个方法的时候,你可以用 methodForSelector: 返回的指针去调用函数的实现。methodForSelector: 返回的指针必须转换为正确的类型。返回值和参数都必须包含其中。

下边的例子展示了 setFilled 方法如何被调用。

void (*setter)(id, SEL, BOOL);
int i;

setter = (void (*)(id, SEL, BOOL))[target
    methodForSelector:@selector(setFilled:)];
for ( i = 0 ; i < 1000 ; i++ )
    setter(targetList[i], @selector(setFilled:), YES);

前两个参数传递到程序中的是接受者 self 和方法选择器 _cmd,这两个参数在方法中是被隐藏的,但当作为函数调用的时候,必须显示指定出来。

使用 methodForSelector: 来避免的动态绑定节省了大部分消息传递的时间,然而这个时间节省也只有在重复执行一个函数的时候才显得有意义,就像上边的 for 循环一样。

methodForSelector: 方法是由 runtime 系统提供的,这并不是 Objective-C 的特性。

上一篇下一篇

猜你喜欢

热点阅读