iOS消息发送机制

选择器和SEL 类型

程序中的方法名（选择器）在编译后会被一个内部标识符代替，内部标识符所对应的数据类型就是SEL类型。

Objective-C 为了能在程序内操作编译后的选择器，定义了@selector()指令。通过@selector()指令，即可直接引用编译后的选择器。也可以声明SEL类型的变量。

例@selector()指令：

    @selector(creationDate)
    @selector(showPhotos)
    @selector(createPath)

不同的选择器，编译转换后生成的SEL类型的值也不同，相同的选择器所对应的SEL类型的值一定相同。我们无需知晓选择器对应的SEL类型的值到底是什么，具体的值和处理器相关的。可是如果SEL类型的变量无效的时候，可设设为NULL,或者也可以使用(SEL)0 此种常见写法。

可使用SEL 类型的变量来发送消息，在NSObject.h内声明了以下方法。

//向消息的接收者发送aSelector 代表的消息，返回此消息执行结果
- (id)performSelector:(SEL)aSelector;
//向消息的接收者发送aSelector 代表的消息，消息的参数为object，返回此消息执行结果
- (id)performSelector:(SEL)aSelector withObject:(id)object;
//向消息的接收者发送aSelector 代表的消息，消息的参数为object1，object2，返回此消息执行结果
- (id)performSelector:(SEL)aSelector withObject:(id)object1 withObject:(id)object2;

下面的两种消息发送是相同的。

  [self showPhotos];
  [self performSelector:@selector(showPhotos)];

在ARC项目中使用 performSelector: 函数出现“performSelector may cause a leak because its selector is unknown”这样的警告。这是因为在ARC模式下，运行时需要清楚怎么处理你正在调用的方法的返回值。这个返回值可为任意值。平时的静态选择器不会出现这个警告，因为静态选择器在编译期间的信息都已经确定。但是使用 performSelector: 时ARC并不清楚该方法的具体返回值，不确定怎么处理。是应该忽略还是应该标记为 ns_returns_retained还是 ns_returns_autoreleased。为此可以用宏定义解决这个警告。

#define SuppressPerformSelectorLeakWarning(code) \
_Pragma("clang diagnostic push") \
_Pragma("clang diagnostic ignored \"-Warc-performSelector-leaks\"") \
code;\
_Pragma("clang diagnostic pop") \

下面举例说明如何动态选择执行哪个方法

ProductModel *product1=[[ProductModel alloc]init];
product1.url=@"https://www.baidu.com/";
ProductModel *product2=[[ProductModel alloc]init];
product2.url=@"https://www.hao123.com/";
_fileType=1;
_isFile=YES;
SEL method=(_fileType==0) ? @selector(showVideo:) : @selector(showPhoto:);
id object1 =(_isFile==NO) ? product1 : product2;
 SuppressPerformSelectorLeakWarning([self performSelector:method withObject:object1])

- (void)showVideo:(ProductModel *)obj{
    NSLog(@"showVideo %@",obj.url);
}

- (void)showPhoto:(ProductModel *)obj{
    NSLog(@"showPhoto %@",obj.url);
}

SEL 结合performSelector 这种调用方法的方式和 C语言中函数指针的用法类似。使用函数指针亦可实现相同效果。

函数指针是函数在内存中的地址。指针对应的函数是在编译的时候决定的，不能够执行指定之外的函数。SEL类型就相当于方法名，根据消息接收者不同，来动态执行不同的方法。

通过SEL类型来指定要执行的方法，这就是Objective-C 消息发送的方式。通过这种方法，正说明了Objective-C 的动态性。

消息搜索

当一个对象收到一个消息后会执行哪个方法是被动态决定的。所有的实例变量都存在一个Class 类型的isa变量，即类对象。当收到消息时，运行时系统会检测类内是否有和这个消息选择器相同的方法，如果有就执行对应的方法，如果没有就通过类对象中指向父类的指针来查找父类中是否有对应的方法。如果一直找到根类都没有找到对应的方法，就会提示执行时错误。

如果每次收到消息都需要查找相应的方法，那么消息发送过程的开销就会很大。针对这种情况，运行时系统内部会缓存一个散列表，表内记录着某个类拥有和什么样的选择器相对应的方法、方法被定义在何处等信息。如此以来，当下回再收到相同的消息时候，直接使用上次缓存的信息即可，就无须重新进行搜索了。

消息搜索和类对象图例

image

NSObject.h 中定义了可动态查询一个对象能否相应某个选择器的方法。

//查询消息的接收者是否有能够响应aSelector 的方法，包含从父类继承来的方法。若存在，返回YES
- (BOOL)respondsToSelector:(SEL)aSelector;
//查询消息的接收者所属的类中是否能够响应aSelector的实例方法，包含从父类继承来的方法。若存在，返回YES
+ (BOOL)instancesRespondToSelector:(SEL)aSelector;

通过函数形式调用方法

类中的定义的方法一般是以函数形式实现的，但是在编程时候一般不会直接去调用方法对应函数。如果想程序运行更快些，或需按C语言的形态传递函数指针时候，可直接调用函数，以节约消息发送开销。或在执行时动态加载方法的定义，亦可将方法作为函数调用。但是，若以函数形式来调用方法的话，则无法利用面向对象的动态绑定等功能。消息发送虽然比直接调用函数时慢一些，但相比函数而言，可有面向对象的特点。

通过以下方法可获取某个对象持有的方法的函数指针。

//搜索和指定选择器相对应的方法，并返回指向该方法实现的函数指针。
//适用于实例对象和类对象，实例对象时，返回实例方法对应的函数指针，类对象时，返回类对象对应的函数指针
- (IMP)methodForSelector:(SEL)aSelector;
//搜索和指定选择器相对应的实例方法，并返回指向该实例方法实现的函数指针
+ (IMP)instanceMethodForSelector:(SEL)aSelector;

IMP 是implementation 的缩写，是一个函数指针，指向了方法实现代码的入口。

IMP定义

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

这个函数指针指向的函数包含id（self 指针），调用的SEL及其他参数。

例

  //返回 showPhoto:方法实现的函数指针
  IMP imp =(IMP)[self methodForSelector:@selector(showPhoto:)];
//定义函数指针，包含id，SEL,和 ProductModel 类型的参数，并将imp函数指针赋值给函数指针func
    void(*func)(id,SEL,ProductModel*)=(void*)imp;
//调用函数指针func
    (*func)(self,@selector(showPhoto:),product1);

从例中可以看出，调用函数指针时候，除了方法声明时需要的参数外，还要将消息接收对象，和消息选择器作为参数传递过去。这两个参数在方法内部可访问，即隐含参数。第一个参数消息的接收者为self，第二个参数选择器可以通过_cmd这个变量来访问。

对self 进行赋值

上面提到self 是方法的一个隐含参数，代表的是收到消息的对象本身，那么通过self 可以给自己再次发送消息，self 也可以作为消息的参数或者方法的返回值来使用。

例：初始化方法定义时，用父类初始化方法的返回值对self进行赋值

- (instancetype)init{
    if (self=[super init]) {
        self.features=@"hello";
    }
    return self;
}

如果用一个对象给self 赋值的话，那么这个对象就会变为消息的接收者继续运行下去，在ARC模式下，除在初始化方法之前对self 赋值，就会报错。因此，对self赋值仅限于初始化方法中。