iOS 函数调用的实现过程

Objective-C是一门动态语言，一个函数是由一个selector(SEL)，和一个implement(IML)组成的。Selector相当于门牌号，而Implement才是真正的住户（函数实现）。和现实生活一样，门牌可以随便发（@selector(XXX)），但是不一定都找得到住户，如果找不到系统会给程序几次机会来程序正常运行，实在没出路了才会抛出异常。下图是objc_msgSend调用时，查找SEL的IML的过程。咱们以这个流程为例看看其中涉及的很有用的函数。

 

图：运行时查找函数的流程

resolveInstanceMethod函数

原型：

+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)name

这个函数在运行时(runtime)，没有找到SEL的IML时就会执行。这个函数是给类利用class_addMethod添加函数的机会。

根据文档，如果实现了添加函数代码则返回YES，未实现返回NO。

实现的例子：

//全局函数void dynamicMethodIMP(id self, SEL _cmd){ // implementation ....}@implementation MyTestObject//…//类函数+ (BOOL) resolveInstanceMethod:(SEL)aSEL{ if (aSEL == @selector(resolveThisMethodDynamically)) { class_addMethod([self class], aSEL, (IMP) dynamicMethodIMP, 'v@:'); return YES; } return [super resolveInstanceMethod:aSel];}//…@end

注意事项：

根据Demo实验，这个函数返回的BOOL值系统实现的objc_msgSend函数并没有参考，无论返回什么系统都会尝试再次用SEL找IML，如果找到函数实现则执行函数。如果找不到继续其他查找流程。

forwardingTargetForSelector:

原型：

- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector

流程到了这里，系统给了个将这个SEL转给其他对象的机会。

返回参数是一个对象，如果这个对象非nil、非self的话，系统会将运行的消息转发给这个对象执行。否则，继续查找其他流程。

实现示例：

//转发目标类@interface NoneClass : NSObject@end@implementation NoneClass+(void)load{ NSLog(@'NoneClass _cmd: %@', NSStringFromSelector(_cmd));}- (void) noneClassMethod{ NSLog(@'_cmd: %@', NSStringFromSelector(_cmd));}@end@implementation MyTestObject//…//将消息转出某对象- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector{ NSLog(@'MyTestObject _cmd: %@', NSStringFromSelector(_cmd)); NoneClass *none = [[NoneClass alloc] init]; if ([none respondsToSelector: aSelector]) { return none; } return [super forwardingTargetForSelector: aSelector];}//…@end

当执行MyTestObject对象执行[myTestObject nonClassMethod]函数时，消息会抛到NoneClass对象中执行。

 

methodSignatureForSelector:

原型：

- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector

这个函数和后面的forwardInvocation:是最后一个寻找IML的机会。这个函数让重载方有机会抛出一个函数的签名，再由后面的forwardInvocation:去执行。

forwardInvocation:

原型：

- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation

真正执行从methodSignatureForSelector:返回的NSMethodSignature。在这个函数里可以将NSInvocation多次转发到多个对象中，这也是这种方式灵活的地方。（forwardingTargetForSelector只能以Selector的形式转向一个对象）

下面这个示例代码，诠释了这种实现优势：

#import @interface Book : NSObject{ NSMutableDictionary *data;}//声明了两个setter/getter@property (retain) NSString *title; @property (retain) NSString *author;@end @implementation Book@dynamic title, author; //不自动生成实现 - (id)init{ if ((self = [super init])) { data = [[NSMutableDictionary alloc] init]; [data setObject:@'Tom Sawyer' forKey:@'title']; [data setObject:@'Mark Twain' forKey:@'author']; } return self;} - (void)dealloc{ [data release]; [super dealloc];} - (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)selector{ NSString *sel = NSStringFromSelector(selector); if ([sel rangeOfString:@'set'].location == 0) { //动态造一个 setter函数 return [NSMethodSignature signatureWithObjCTypes:'v@:@']; } else { //动态造一个 getter函数 return [NSMethodSignature signatureWithObjCTypes:'@@:']; }} - (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)invocation{ //拿到函数名 NSString *key = NSStringFromSelector([invocation selector]); if ([key rangeOfString:@'set'].location == 0) { //setter函数形如 setXXX: 拆掉 set和冒号 key = [[key substringWithRange:NSMakeRange(3, [key length]-4)] lowercaseString]; NSString *obj; //从参数列表中找到值 [invocation getArgument:&obj atIndex:2]; [data setObject:obj forKey:key]; } else { //getter函数就相对简单了，直接把函数名做 key就好了。 NSString *obj = [data objectForKey:key]; [invocation setReturnValue:&obj]; }} @end

doesNotRecognizeSelector:

原型：

- (void)doesNotRecognizeSelector:(SEL)aSelector

作为找不到函数实现的最后一步，NSObject实现这个函数只有一个功能，就是抛出异常。

虽然理论上可以重载这个函数实现保证不抛出异常（不调用super实现），但是苹果文档着重提出“一定不能让这个函数就这么结束掉，必须抛出异常”。

使用场景

在一个函数找不到时，Objective-C提供了三种方式去补救：

1、调用resolveInstanceMethod给个机会让类添加这个实现这个函数

2、调用forwardingTargetForSelector让别的对象去执行这个函数

3、调用methodSignatureForSelector（函数符号制造器）和forwardInvocation（函数执行器）灵活的将目标函数以其他形式执行。

如果都不中，调用doesNotRecognizeSelector抛出异常。

文章参考

https://developer.apple.com/library/mac/documentation/Cocoa/Reference/Foundation/Classes/NSObject_Class/Reference/Reference.html#//apple_ref/occ/clm/NSObject/

https://www./pyblog/friday-qa-2009-03-27-objective-c-message-forwarding.html

http://blog.csdn.net/yiyaaixuexi/article/details/8970734

 

补充：respondsToSelector

原型：

+ (BOOL)respondsToSelector:(SEL)aSelector

这个函数大家再熟悉不过了，用来检查对象是否实现了某函数。

此函数通常是不需要重载的，但是在动态实现了查找过程后，需要重载此函数让对外接口查找动态实现函数的时候返回YES，保证对外接口的行为统一。

示例代码（接forwardInvocation的例子）：

@implementation Book//…- (BOOL) respondsToSelector:(SEL)aSelector{ if (@selector(setTitle:) == aSelector || @selector(title) == aSelector || @selector(setAuthor:) == aSelector || @selector(author) == aSelector) { return YES; } return [super respondsToSelector: aSelector];} //…@end