一、理解類對象
struct objc_class {
Class _Nonnull isa // 指向元類;
#if !__OBJC2__
Class _Nullable super_class // 指向父類;
const char * _Nonnull name // 類名;
long version // 類的版本信息;
long info
long instance_size // 類的實例變量大小;
struct objc_ivar_list * _Nullable ivars // 成員變量列表;
struct objc_method_list * _Nullable * _Nullable methodList // 對象方法列表;
struct objc_cache * _Nonnull cache // 最近使用的方法緩存，優(yōu)先在這里查找方法;
struct objc_protocol_list * _Nullable protocols // 協(xié)議列表;
#endif
} OBJC2_UNAVAILABLE;
1，objc對象isa 指針指向他的類對象。
2，類對象中也有一個isa指針指向它的元類(meta class)，即類對象是元類的實例。
3，元類內(nèi)部存放的是類方法列表，isa指針指向根元類，根元類的isa指針指向自己，superclass指針指向NSObject類。
4，根對象就是NSObject，它的superclass指針指向nil。
二、消息發(fā)送
向?qū)ο髠鬟f消息，會使用動態(tài)綁定機制來決定決定需要調(diào)用的方法，在底層，所有方法都是C語言函數(shù)，對象收到消息后，究竟調(diào)用那個方法取決于運行期，所以O(shè)bjective-C是一門真正的動態(tài)語言。
給對象發(fā)送消息，編輯器會將其轉(zhuǎn)換為一條C語言函數(shù)調(diào)用，objc_msgSend，原型：
void objc msgSend (id self, SEL cmd, ...)
第一個參數(shù)代表接收者，第二個參數(shù)代表選擇子（SEL 是選擇子的類型)，后續(xù)參數(shù)就是消息中的那些參數(shù)，其順序不變。
objc_msgSend 函數(shù)會依據(jù)接收者與選擇子的類型來調(diào)用適當(dāng)?shù)姆椒?。在接收者所屬的類中搜尋其“方法列表?list of methods)，如果能找到與選擇子名稱相符的方法，就跳至其實現(xiàn)代碼。若是找不到，那就沿著繼承體系繼續(xù)向上查找，等找到合適的方法之后再跳轉(zhuǎn)。如果最終還是找不到相符的方法，那就執(zhí)行“消息轉(zhuǎn)發(fā)” (messags forwarding）操作。
這么說來，想調(diào)用一個方法似乎需要很多步驟。所幸 objc_ msgSend 會將匹配結(jié)果緩在“快速映射表”(ftast map）里面，每個類都有這樣一塊緩存，若是稍后還向該類發(fā)送與選擇子相同的消息，那么執(zhí)行起來就很快了。
這只是部分消息的調(diào)用過程，其他“邊界情況”(edge case)則需要交由 Objective-C 運行環(huán)境中的另一些函數(shù)來處理：
-
objc_msgSend_stret。如果待發(fā)送的消息要返回結(jié)構(gòu)體，那么可交由此函數(shù)處理。只有當(dāng)CPU 的寄存器能夠容納得下消息返回類型時，這個函數(shù)才能處理此消息。若是返回值無法容納于 CPU 寄存器中（比如說返回的結(jié)構(gòu)體太大了），那么就由另一個函數(shù)執(zhí)行派發(fā)。此時，那個函數(shù)會通過分配在棧上的某個變量來處理消息所返回的結(jié)構(gòu)體。 -
objc_msgSend_fpret。如果消息返回的是浮點數(shù)，那么可交由此函數(shù)處理。在某些架構(gòu)的 CPU 中調(diào)用函數(shù)時，需要對 “浮點數(shù)寄存器(foating-point register）做特殊處理，也就是說，通常所用的 objc_msgSend 在這種情況下并不合適。這個函數(shù)是為了處理
×86 等架構(gòu) CPU 中某些令人稍覺驚訝的奇怪狀況。 -
objc_ msgSendSuper。如果要給超類發(fā)消息，例如 [super message:parameter]，那么就交由此函數(shù)處理。也有另外兩個與 objc_msgSend_ stret 和 objc_msgSend fpret 等效的函數(shù)，用于處理發(fā)給 super 的相應(yīng)消息。
剛才提到，objc_msgSend 等函數(shù)一旦找到應(yīng)該調(diào)用的方法文現(xiàn)”之后，就會“跳轉(zhuǎn)過去”。之所以能這樣做，是因為 Objiective-C 對象的每個方法都可以視為簡單的C 函數(shù)，其原型如下：
<return type> Class selector (id self, SEI _end, ...)
真正的函數(shù)名和上面寫的可能不太一樣，用 “類”（class）和“選擇子”（selector）來命名是想解釋其工作原理。每個類里都有一張表格，其中的指針都會指向這種C語言函數(shù)，而選擇子的名稱則是查表時所用的“鍵”。objc_msgSend 等函數(shù)正是通過這張表格來尋找應(yīng)該執(zhí)行的方法并跳至其實現(xiàn)的。請注意，原型的樣子和 objc_msgSend函數(shù)很像。這不是巧合，而是為了利用 “尾調(diào)用優(yōu)化”(tail-call optimization)技術(shù)，令“跳至方法實現(xiàn)” 這一操作變得更簡單些。
如果某兩數(shù)的最后一項操作是調(diào)用另外一個函數(shù)，那么就可以運用 “尾調(diào)用優(yōu)化”技術(shù)。編譯器會生成調(diào)轉(zhuǎn)至另一兩數(shù)所需的指令碼，而且不會向調(diào)用堆棧中推人新的“棧幀” (frame stack)。只有當(dāng)某兩數(shù)的最后一個操作僅僅是調(diào)用其他兩數(shù)而不會將其返回值另作他用時，才能執(zhí)行一尾調(diào)用優(yōu)化”。這項優(yōu)化對 obje msgSend 非常關(guān)鍵，如果不這么做的話，那么每次調(diào)用 Objective-C 方法之前，都需要為調(diào)用 objc_ msgSend 函數(shù)準(zhǔn)備“棧幀”，大家在“棧蹤跡”（stack trace）中可以看到這種“棧幀”。此外，若是不優(yōu)化，還會過早地發(fā)生“棧溢出”(stack overflow）現(xiàn)象。
三、消息轉(zhuǎn)發(fā)
書籍：Effective Objective-C 2.0
