iOS开发：教你动手实现objc_m,sgSend

 　　objc_msgSend 函数支撑了我们使用 Objective-C 实现的一切。Gwynne Raskind，Friday Q&A 的读者，建议我谈谈 objc_msgSend 的内部实现。要理解某件事还有比自己动手实现一次更好的方法吗?咱们来自己动手实现一个 objc_msgSend。

　　Tramapoline! Trampopoline! (蹦床)

　　当你写了一个发送 Objective-C 消息的方法：

　　[obj message]

　　编译器会生成一个 objc_msgSend 调用：

　　objc_msgSend(obj, @selector(message));

　　之后 objc_msgSend 会负责转发这个消息。

　　它都做了什么?它会查找合适的函数指针或者 IMP，然后调用，最后跳转。任何传给 objc_msgSend 的参数，最终都会成为 IMP 的参数。 IMP 的返回值成为了最开始被调用的方法的返回值。

　　因为 objcmsgSend 只是负责接收参数，找到合适的函数指针，然后跳转，有时管这种叫做 trampoline(译注：[蹦床](https://en.wikipedia.org/wiki/Trampoline(computing)). 更通用的来说，任何一段负责把一段代码转发到另一处的代码，都可以被叫做 trampoline。

　　这种转发的行为使 objc_msgSend 变得特殊起来。因为它只是简单的查找合适的代码，然后直接跳转过去，这相当的通用。传入任何参数组合都可以，因为它只是把这些参数留给 IMP 去读取。返回值有些棘手，但最终都可以看成 objc_msgSend 的不同变种。

　　不幸的是，这些转发行为都不能用纯 C 实现。因为没有方法可以将传入 C 函数的泛参(generic parameters)传给另一个函数。 你可以使用变参，但是变参和普通参数的传递方法不同，而且慢，所以这不适合普通的 C 参数。

　　如果要用 C 来实现 objc_msgSend，基本样子应该像这样：

　　id objc_msgSend(id self, SEL _cmd, ...)

　　{

　　Class c = object_getClass(self);

　　IMP imp = class_getMethodImplementation(c, _cmd);

　　return imp(self, _cmd, ...);

　　}

　　这有点过于简单。事实上会有一个方法缓存来提升查找速度，像这样：

　　id objc_msgSend(id self, SEL _cmd, ...)

　　{

　　Class c = object_getClass(self);

　　IMP imp = cache_lookup(c, _cmd);

　　if(!imp)

　　imp = class_getMethodImplementation(c, _cmd);

　　return imp(self, _cmd, ...);

　　}

　　通常为了速度，cache_lookup 使用 inline 函数实现。

　　汇编

　　在 Apple 版的 runtime 中，为了最大化速度，整个函数是使用汇编实现的。在 Objective-C 中每次发送消息都会调用 objc_msgSend，在一个应用中最简单的动作都会有成千或者上百万的消息。

　　为了让事情更简单，我自己的实现中会尽可能少的使用汇编，使用独立的 C 函数抽象复杂度。汇编代码会实现下面的功能：

　　id objc_msgSend(id self, SEL _cmd, ...)

　　{

　　IMP imp = GetImplementation(self, _cmd);

　　imp(self, _cmd, ...);

　　}

　　GetImplementation 可以用更可读的方式工作。

　　汇编代码需要：

　　1. 把所有潜在的参数存储在安全的地方，确保 GetImplementation 不会覆盖它们。

　　2. 调用 GetImplementation。

　　3. 把返回值保存在某处。

　　4. 恢复所有的参数值。

　　5. 跳转到 GetImplementation 返回的 IMP。

　　让我们开始吧!

　　这里我会尝试使用 x86-64 汇编，这样可以很方便的在 Mac 上工作。这些概念也可以应用于 i386 或者 ARM。

　　这个函数会保存在独立的文件中，叫做 msgsend-asm.s。这个文件可以像源文件那样传递给编译器，然后会被编译并链接到程序中。