Introduction

The Objective-C language defers as many decisions as it can from compile time and link time to runtime. Whenever possible, it does things dynamically. This means that the language requires not just a compiler, but also a runtime system to execute the compiled code.

OC是一種面向?qū)ο蟮膭?dòng)態(tài)語(yǔ)言，動(dòng)態(tài)語(yǔ)言就是在運(yùn)行時(shí)來(lái)執(zhí)行靜態(tài)語(yǔ)言的編譯鏈接的工作。這就要求除了編譯器之外還要有一種運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)來(lái)執(zhí)行編譯等功能。OC中這個(gè)系統(tǒng)就是runtime。

• 編譯時(shí)間指編譯程序?qū)⒃闯绦蚓幾g成目標(biāo)程序所占用的時(shí)間。
• 源程序，是指未經(jīng)編譯的，按照一定的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言規(guī)范書寫的，人類可讀的文本文件。通常由高級(jí)語(yǔ)言編寫。
• 目標(biāo)程序，又稱為“目的程序”，為源程序經(jīng)編譯可直接被計(jì)算機(jī)運(yùn)行的機(jī)器碼集合，在計(jì)算機(jī)文件上以.obj作擴(kuò)展名。目標(biāo)代碼盡管已經(jīng)是機(jī)器指令，但是還不能運(yùn)行，因?yàn)槟繕?biāo)程序還沒(méi)有解決函數(shù)調(diào)用問(wèn)題，需要將各個(gè)目標(biāo)程序與庫(kù)函數(shù)連接，才能形成完整的可執(zhí)行程序。

Messaging

這一章描述了：

• 消息表達(dá)式（message expression）如何轉(zhuǎn)換為objc_msgSend函數(shù)調(diào)用。
• 如何通過(guò)名稱（name）來(lái)引用方法（methods）。
• 說(shuō)明如何充分利用objc_msgSend。
• 如何規(guī)避（circumvent）動(dòng)態(tài)綁定（dynamic binding）。

The objc_msgSend Function

[receiver message]

在OC中，消息（message）在運(yùn)行時(shí)（runtime）才被綁定到方法實(shí)現(xiàn)。編譯器（compiler）把消息轉(zhuǎn)換（convert to）為函數(shù)objc_msgSend的調(diào)用。objc_msgSend將接收方（receiver）和消息中提到的方法的名稱（即selector）作為函數(shù)的兩個(gè)重要的參數(shù)：

objc_msgSend(receiver, selector)

消息中所有參數(shù)（arguments）也會(huì)傳遞給objc_msgSend函數(shù)：

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

objc_msgSend為動(dòng)態(tài)綁定執(zhí)行所需的一切。

• 首先，它查找selector引用的實(shí)現(xiàn)方法。（因?yàn)橄嗤姆椒梢员徊煌念悓?shí)現(xiàn)，所以定位精確的實(shí)現(xiàn)方法取決于receiver的的類型）
• 然后，調(diào)用實(shí)現(xiàn)方法，把receiver和方法指定的參數(shù)傳遞給它。
• 最后，把實(shí)現(xiàn)方法的返回值作為它的返回值。

note：編譯器生成對(duì)objc_msgSend的調(diào)用，你不要直接在代碼中直接調(diào)用它

消息傳遞的關(guān)鍵依賴于編譯器為每個(gè)類和對(duì)象創(chuàng)建的結(jié)構(gòu)(structures)，每個(gè)類結(jié)構(gòu)包含兩個(gè)基本(essential)元素：

• 一個(gè)指向父類的指針（A point to the superclass）
• 一個(gè)類的調(diào)度表（A class dispatch table）。這個(gè)表?yè)碛袑⒎椒ㄟx擇器（method selector）與特定類的方法地址相關(guān)聯(lián)的條目（entries）。例如：setOrigin::的selector與setOrigin::的實(shí)現(xiàn)方法（implementation）地址關(guān)聯(lián)起來(lái)。

當(dāng)創(chuàng)建一個(gè)新對(duì)象時(shí)，內(nèi)存會(huì)為它分配空間，并且它的實(shí)例變量會(huì)被初始化。這個(gè)對(duì)象的所有變量中第一個(gè)是isa指針（指向它的類structure），object可以根據(jù)isa訪問(wèn)它的類和父類。

當(dāng)一個(gè)objc_msgSend發(fā)送給一個(gè)對(duì)象時(shí)，沿著isa查找類結(jié)構(gòu)中調(diào)度表（dispatch table）中的selector對(duì)應(yīng)的實(shí)現(xiàn)方法的地址（address）。如果沒(méi)有找到對(duì)應(yīng)的selector，則繼續(xù)沿著isa查找父類的dispatch table的selector。連續(xù)的失?。╯uccessive failures）導(dǎo)致objc_msgSend遍歷層級(jí)，直到遍歷到NSObject。

為了加快消息傳遞速度，runtime系統(tǒng)會(huì)緩沖（cache）已經(jīng)使用過(guò)的selectors和addresses of methods。每一個(gè)類都單獨(dú)（seperate）創(chuàng)建cache緩沖繼承（inherited）的和定義的方法。

Using Hidden Arguments

當(dāng)objc_msgSend找到方法實(shí)現(xiàn)的地址，調(diào)用方法，并把message中的arguments傳遞給它。同時(shí)，也包含兩個(gè)隱藏的（hidden）arguments。

• 接受消息的對(duì)象（The receiving object）。
• 方法的選擇器（The selector for the method）。

這兩個(gè)參數(shù)為方法實(shí)現(xiàn)提供了明確的信息：消息表達(dá)式的兩半（即[receiver message]）。方法將receiving object引用為self，將selector引用為_(kāi)cmd。

Getting a Method Address

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);
}

阻止動(dòng)態(tài)綁定的唯一方式：獲取方法的地址（addresss），直接調(diào)用它（如果它是一個(gè)函數(shù)）。這種情況只適合在連續(xù)多次調(diào)用某個(gè)方法的時(shí)候，可以減少動(dòng)態(tài)綁定的消耗。

NSObject的methodForSelector:返回一個(gè)方法（method）的指針（pointer），用這個(gè)pointer去實(shí)現(xiàn)一個(gè)方。methodForSelector:返回的指針必須小心的轉(zhuǎn)換為正確的函數(shù)類型。返回和參數(shù)類型都應(yīng)該包含在轉(zhuǎn)換中。例如：

void (*setter)(id, SEL, BOOL);
int i;
setter = (void(*)(id, SEL, BOOL))[target methodForSelector:@selector(setFilled:)];

接受對(duì)象（receiving object）和方法選擇器（method selecotr），這兩個(gè)參數(shù)（arguments）在方法語(yǔ)法中（method syntax）中是被隱藏的，但是方法作為函數(shù)（function）調(diào)用時(shí)，必須是顯示的（explicit）。例如：

setter(targetList(i), @selector(setFilled:), YES);

使用methodForSelector:阻止動(dòng)態(tài)綁定在消息傳遞中節(jié)省了大部分時(shí)間，但是這大部分時(shí)間只有在以下情況才有意義：某個(gè)確定的方法連續(xù)的調(diào)用。如在for loop。

note：methodForSelector:由Cocoa runtime system提供，不是Objective-C語(yǔ)言的特定。