Object-C runtime之消息（1）

Objective-C在编译时不是把[receiver message]当成简单的方法调用，而是把[receiver message]转化为：

1	objc_msgSend(receiver, selector)

如果消息含有参数，则为：

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

如果消息的接收者receiver能够找到对应的selector，那么就相当于直接执行了接收者这个对象的特定方法；否则，消息要么被转发，或是临时向接收者动态添加这个selector对应的实现内容，要么就干脆玩完崩溃掉。

##什么是消息
进入正题之前，我们首先要来说说跟message息息相关的几个概念：

message（消息）
message的具体定义很难说，因为并没有真正的代码描述，简单的讲message 是一种抽象，包括了函数名+参数列表，他并没有实际的实体存在。

method（方法）
method是真正的存在的代码。如：- (int)meaning { return 42; }

selector（方法选择器）
selector 通过SEL类型存在，描述一个特定的method 或者说 message。在实际编程中，可以通过selector进行检索方法等操作。

##两个跟消息相关的概念

###1. SEL
SEL又叫做方法选择器，是objc_msgSend函数第二个参数类型，那它的定义到底是什么呢？
打开objc.h文件，看下SEL的定义如下:

1	typedef struct objc_selector *SEL;

SEL是一个指向objc_selector结构体的指针。而 objc_selector 的定义并没有在runtime.h中给出定义。我们可以尝试运行如下代码:

SEL sel = @selector(foo);
NSLog(@"%s", (char *)sel);
NSLog(@"%p", sel);
const char *selName = [@"foo" UTF8String];
SEL sel2 = sel_registerName(selName);
NSLog(@"%s", (char *)sel2);
NSLog(@"%p", sel2);

输出如下:

2014-11-06 13:46:08.058 Test[15053:1132268] foo
2014-11-06 13:46:08.058 Test[15053:1132268] 0x7fff8fde5114
2014-11-06 13:46:08.058 Test[15053:1132268] foo
2014-11-06 13:46:08.058 Test[15053:1132268] 0x7fff8fde5114

Objective-C在编译时，会根据方法的名字生成一个用来区分这个方法的唯一的一个ID。
只要方法名称相同，那么它们的ID就是相同的。

两个类之间，不管它们是父类与子类的关系，还是之间没有这种关系，只要方法名相同，那么它的SEL就是一样的。每一个方法都对应着一个SEL。编译器会根据每个方法的方法名为那个方法生成唯一的SEL。

这些SEL组成了一个Set集合，这个Set简单的说就是一个经过了优化过的hash表。而Set的特点就是唯一，也就是SEL是唯一的，因此，如果我们想到这个方法集合中查找某个方法时，只需要去找到这个方法对应的SEL就行了，SEL实际上就是根据方法名hash化了的一个字符串，而对于字符串的比较仅仅需要比较他们的地址就可以了。

但是，有一个问题，就是数量增多会增大hash冲突而导致的性能下降（或是没有冲突，因为也可能用的是perfect hash）。但是不管使用什么样的方法加速，如果能够将总量减少（多个方法可能对应同一个SEL），那将是最犀利的方法。那么，我们就不难理解，为什么SEL仅仅是函数名了。

###2. IMP
不同的类可以拥有相同的selector。不同类的实例对象执行相同的selector时，会在各自的方法列表中去根据selector去寻找自己对应的IMP。
IMP在objc.h中是如此定义的：

1	typedef id (*IMP)(id, SEL, ...);

IMP的本质就是一个函数指针，它是由编译器生成的。当发起一个 ObjC 消息之后，最终它会执行的那段代码，就是由这个函数指针指定的。而 IMP 这个函数指针就指向了这个方法的实现。
前面介绍过的SEL，其实就是为IMP服务的。由于每个方法都对应唯一的SEL，因此我们可以通过SEL方便、快速、准确的获得它所对应的IMP（也就是函数指针），而在取得了函数指针之后，也就意味着我们取得了执行的时候的这段方法的代码的入口，这样我们就可以像普通的C语言函数调用一样使用这个函数指针。

##传递消息所用的几个runtime方法
上篇文章中我们说过，下面的方法：

1	[receiver message]

在编译后会变成：

1	objc_msgSend(receiver, selector)

实际上，同objc_msgSend方法类似的还有几个：

objc_msgSend_stret      //返回值是结构体
objc_msgSend_fpret      //返回值是浮点型 
objc_msgSendSuper       //调用父类方法 
objc_msgSendSuper_stret //调用父类方法，返回值是结构

它们的作用都是类似的，为了简单起见，后续介绍消息和消息传递机制都以objc_msgSend方法为例。

下一节我们再继续讲述消息调用的流程。