很久以来都有这么个面试题：请解释SEL是什么

一开始呢，我说不清楚SEL是什么，就知道SEL是selector的类型，而selector是方法名。那这个selector和SEL是对象？是字符串？是结构体？是指针？到底是啥就叫不准了。
进入正题

从头来看SEL和selector，先从苹果介绍SEL的官方文档开始，文档地址。

定义

我们都知道 SEL 是selector的类型，从文档中看，SEL的定义是：

typedef struct objc_selector *SEL;

也就是说 SEL 是一个指针类型，SEL 修饰的指针指向 objc_selector 结构体。到这，得出一个暂时性结论：

我们平时创建和获取的 selector 都是一个指向objc_selector 结构体的指针。

虽然没有在文档和源码中找到这个 objc_selector 结构体的内部实现，按照文档中的意思这是一个非透明的类型，但是到这里可以否定很多文章中的说法，selector 是指针，一个指向 objc_selector 结构体的指针，绝不是什么函数指针.
描述

为什么在查资料的时候有很多文章会说 selector 是字符串呢？再看官方文档Discussion 部分的几个重点：

方法的 selector 是一个已被Objective-C运行时注册过或映射过的C语言字符串
如果想使用 selector ，必须使用 sel_registername 的返回值或者编译器指令@selector()

这里有一个根本性区别就是，文档中特意提到了这个字符串是被映射过或者注册过（实际上是注册到NXMapTable中做了相应的映射关系，后面会说）。
我们平时使用selector的时候，一般都可以直接把SEL当做字符串打印，比如：

SEL xxoo_selector = @selector(init);
NSLog(@"%s", xxoo_selector);

控制台：
2019-07-31 11:05:43.404155+0800 SEL_Test[1352:42639] init

我们知道，结构体指针指向的地址其实就是第一个成员的地址，这与数组指针指向的地址和首元素地址相同是一样的道理。因此，objc_selector结构体内部的第一个成员很有可能就是一个 char * 类型的字符串，保存着 selector 的名字。
创建

这段 Discussion 还有一个信息，就是创建 selector 的途径只有两种：

函数 sel_registername

编译器指令 @selector()

虽然文档这么说，但是用过的人都知道平时编程中我们还用到过其他获取 selector 的途径，比如：

NSSelectorFromString()

method_getName()

先提前剧透一下， NSSelectorFromString() 和 method_getName()的底层实现都是 sel_registername，有些是在官方文档中给出，有些是在源码中分析所得。
另外，编译器指令 @selector() 虽然找不到具体实现，但是可以通过clang指令，编译成C++源码，底层仍然是使用的函数 sel_registername。
源码分析

我们来分析一下这些创建selector的途径都是怎么实现的
首先 NSSelectorFromString
注意Discussion:

证据就在 Discussion 第一句话：

要创建选择器，NSSelectorFromString 就会将一个代表方法名的UTF-8编码字符串传递给sel_registerName，并返回该函数返回的值。

也就是说 NSSelectorFromString 底层实现就是sel_registerName函数， NSSelectorFromString 只不过是对sel_registerName函数包装了一层而已。
获取selector的第二种方法：method_getName

在 objc-runtime-new.mm 文件中有 method_getName 的源码:

/***********************************************************************

• method_getName

• Returns this method's selector.

• The method must not be nil.

• The method must already have been fixed-up.

• Locking: none
  **********************************************************************/
  SEL
  method_getName(Method m)
  {
  if (!m) return nil;

  assert(m->name == sel_registerName(sel_getName(m->name)));
  return m->name;
  }

在源码中我们清晰的看到，method_getName获取selector的底层实现依然是通过sel_registerName函数。
sel_registerName的底层实现

这样所有问题就都来到了函数 sel_registername 了，是时候揭开它的神秘面纱了。源码在 objc-sel.mm 文件中。

SEL sel_registerName(const char *name) {
return __sel_registerName(name, 1, 1); // YES lock, YES copy
}

sel_registerName中使用到了另一个函数__sel_registerName，再来看__sel_registerName的源码：

static SEL __sel_registerName(const char *name, bool shouldLock, bool copy)
{
// result就是最终的返回值 selector
SEL result = 0;

if (shouldLock) selLock.assertUnlocked();
else selLock.assertLocked();

// 第一种情况 当传入的方法名为空时，函数会返回0。
if (!name) return (SEL)0;

// 第二种情况 先用传入的方法名去与内建函数名进行匹配，若传入的方法名与某个内建函数同名，则不会创建新的 selector，而是直接返回这个内建函数的 selector。
//什么是内建函数？：内建函数其实就是内置函数，顾名思义就是不需要import就可以直接使用的函数
result = search_builtins(name);
if (result) return result;

// 第三种情况 以传入的方法名为键，在NXMapTable中进行匹配搜索，如果NXMapTable中有这个 selector ，不会创建新的 selector ，而是直接返回这个 selector。
conditional_mutex_locker_t lock(selLock, shouldLock);
if (namedSelectors) {
    result = (SEL)NXMapGet(namedSelectors, name);
}
if (result) return result;

// No match. Insert.
// 第四种情况 所有以上情况都不匹配，也就是说当前传入的方法名尚未在系统中注册过，那么就创建一个新的 selector ，并将其插入到NXMapTable中，与方法名互相映射。最终返回的就是这个新的 selector。
if (!namedSelectors) {
    namedSelectors = NXCreateMapTable(NXStrValueMapPrototype,
                                      (unsigned)SelrefCount);
}
if (!result) {
    result = sel_alloc(name, copy);
    // fixme choose a better container (hash not map for starters)
    NXMapInsert(namedSelectors, sel_getName(result), result);
}

return result;

}

NXMapTable简单来讲是一张哈希表，下面是它的实现：

/*************** Definitions ***************/

他的模块允许散列任意关联[key->value]。键和值必须是指针或整数，客户端负责分配/解除分配此数据。提供了释放回调。
nx_mapnotakey（-1）在内部用作标记，因此键必须始终与-1不同。
作为性能良好的可伸缩数据结构，哈希表在开始变满时的大小将增加一倍，从而保证了平均恒定时间访问和线性大小。

// NXMapTable的结构
typedef struct _NXMapTable {
/* private data structure; may change */
const struct _NXMapTablePrototype * _Nonnull prototype;
unsigned count;
unsigned nbBucketsMinusOne;
void * _Nullable buckets;
} NXMapTable OBJC_MAP_AVAILABILITY;

// NXMapTable结构体的原型
//Prototype 英文意思为：“原型”。看结构体中各个属性的声明，大概能了解前三个属性为函数，第一个函数应该定义了 table 获取 key 的方式，第二个函数定义两个 table 是否相同；第三个函数是定义table的释放。
// NXMapTablePrototype 的作用应该就是指定 maptable 的 hash 算法。
typedef struct _NXMapTablePrototype {
unsigned (* _Nonnull hash)(NXMapTable * _Nonnull,
const void * _Nullable key);
int (* _Nonnull isEqual)(NXMapTable * _Nonnull,
const void * _Nullable key1,
const void * _Nullable key2);
void (* _Nonnull free)(NXMapTable * _Nonnull,
void * _Nullable key,
void * _Nullable value);
int style; /* reserved for future expansion; currently 0 */
} NXMapTablePrototype OBJC_MAP_AVAILABILITY;

@selector()的C++源码
我创建了一个macOS的命令行工程，这样方便查看：

import <Foundation/Foundation.h>

int main(int argc, const char * argv[]) {
@autoreleasepool {
SEL xxoo_selector = @selector(init);
}
return 0;
}

调用clang指令：

xcrun -sdk iphoneos clang -arch arm64 -rewrite-objc main.m

生成新的C++文件：

int main(int argc, const char * argv[]) {
/* @autoreleasepool */ { __AtAutoreleasePool __autoreleasepool;
SEL xxoo_selector = sel_registerName("init");
}
return 0;
}

由此可见，所有的SEL创建都是通过 sel_registerName 函数

总结

selector 的类型是 SEL

SEL 修饰的是一个指向 objc_selector 结构体的指针

所以 selector 是一个指向 objc_selector 结构体的指针

objc_selector 是非透明类型，无法看到具体实现，但是可以推测，其结构体第一个成员是char *类型的字符串，保存着selector名字

在 objc-sel.mm 文件中可以看到创建selector的实现，即如果传入的方法名不与内建函数同名，也未在NXMapTable中注册过，那么会新创建一个selector，并与方法名互相映射成键值对，保存在NXMapTable中。

SEL消息机制的工作原理：

所有的对象都有一个isa的变量，而isa变量指向该对象的类。类其实也是实体的存在， 程序运行时每个类都有自己的存储空间，而isa 便指向这样一个类的空间，便建立了类和对象的对应关系，类空间包含了该类的成员变量以及方法实现，还包含指向父类空间的指针。

方法以selector作为索引，selector的数据类型是SEL，对应每个方法的位置的ID，当我们寻找方法的时候寻找的是方法的ID，存在一个方法和ID对应的methodList表来存储这种对应关系。

selector-funName关系图：

编译时，编译器会通过selector来查找

[myobject funMethod1:para];

编译之后的方法应是：

objc_msgSend(myObject, 8, para);

这里的objc_msgSend（）函数会使用myObject的isa指针来找到myObject放入类空间结构并在类空间结构中查找selector 8所对应的方法，如果没有找到，那么将使用指向父类的指针找到父类空间结构进行 selector 8方法的查找，如果还没有找到，就继续沿着父类网上找，直到找到，若果一直到NSObject还没有找到，就会抛异常。