个人对于super的调用过程中,一些不一样的理解
栏目: Objective-C · 发布时间: 7年前
内容简介:个人对于super的调用过程中,一些不一样的理解
网上很多大神所解释的 super 调用逻辑,实际上好像并不能说得通。这里有我的一点点理解。
曾经有过一份特别好的 runtime
习题,在孙源大神的博客里 神经病院objc runtime入院考试
。题目非常难,也很深。其中的第一题,关于 super
关键字也是很刷新认知。
但是个人感觉,他的解答和其他给出详细解释的大神们的回答,都有点不太能说得通。所以在这里说一下我的一些想法。
首先先把题目再放出来:
下面的代码输出什么?
@implementation Son : Father - (id)init { self = [super init]; if (self) { NSLog(@"%@", NSStringFromClass([self class])); NSLog(@"%@", NSStringFromClass([super class])); } return self; } @end
答案是 Son / Son
。孙源大神给的一个简短解释是这样的:
因为super为编译器标示符,向super发送的消息被编译成 objc_msgSendSuper
,但仍以self作为reveiver。
这个解释显然不太够,看了之后依然有点懵逼。因为,这个没有说背后的理论证据,只给了一个结论性的理由。所以有另外一个大神,在他的文章中详细解释了,这也是目前流传最广的一份答案,ChunYeah大佬的博客 刨根问底 Objective-C Runtime(1)- Self & Super 。
贴一下他给出的解答中的关键部分:
当调用 [super class]
时,会转换成 objc_msgSendSuper
函数。第一步先构造 objc_super
结构体,结构体第一个成员就是 self
。第二个成员是 (id)class_getSuperclass(objc_getClass(“Son”))
, 实际该函数输出结果为 Father
。第二步是去 Father
这个类里去找 - (Class)class
,没有,然后去 NSObject
类去找,找到了。最后内部是使用 objc_msgSend(objc_super->receiver, @selector(class))
去调用,此时已经和 [self class]
调用相同了,故上述输出结果仍然返回 Son
。
这个解释中,有一个地方的跨度非常大,就是:
最后内部是使用 objc_msgSend(objc_super->receiver, @selector(class))
去调用
这个地方非常奇怪,就是
本来一直都是调用的 objc_msgSendSuper
函数,为啥最后换了调用另一个函数。
单从文章全文来看,似乎并没有做出解释。
我的猜测是,作者可能认为, objc_msgSendSuper
函数在向父类中去找实现的时候,最后一直找到了 NSObject
才找到了 - (Class)class
这个方法的实现,于是这个函数找到这个实现后,直接对这个类对象发送消息,变成了 objc_msgSend(objc_super->receiver, @selector(class))
。
也就是说,用 objc_msgSendSuper
找方法实现,找到了,再通过 objc_msgSend
给调用者发送消息,重新去沿着继承链再找方法实现。这么看来,岂不是很傻, 每一次调用父类方法的时候,都要遍历两遍继承链?
虽然 runtime
有很好的方法缓存机制,但是如此遍历,肯定不是一个好的设计。况且, objc_msgSendSuper
这个函数名就表示,就是已经在给父类发消息了,从代码的调用上,也可以证明。
下面就是调试代码:
@interface Father : NSObject @end @implementation Father - (Class)class { return [NSValue class]; } @end @interface Son : Father - (void)superClassName; @end @implementation Son - (Class)class { return [NSNumber class]; } - (void)superClassName { NSLog(@"Son's super Class is : %@", [super class]); } @end int main(int argc, const char * argv[]) { Son *foo = [Son new]; [foo superClassName]; return 0; }
这段代码就可以很好的反映,究竟是不是在调用 super
方法时是不是发送两次消息。
首先,在两个类的 class
重写方法中,打断点。
运行起来后,第一次的断点,是走 Father
类。
因为此时实际上是 objc_msgSendSuper
在发送消息。继续运行, Son
的断点是根本不会走的。
会直接输出 Son's super Class is : NSValue
。
所以,为什么当父类重写 - (Class)class
方法时,输出就是正确的?
按照ChunYeal大佬的说法,找到方法后会变成使用 objc_msgSend(objc_super->receiver, @selector(class))
去调用,那么还是输出了 Son
的类才对啊。
所以,这个例子就证明了两点:
-
沿着父类找实现的过程只有一次。
-
使用
super
关键字究竟能不能得到正确结果,取决于是不是调用的方法是由NSObject
来实现的。
所以,可以推断,在原先题目中,之所以 Son
取得 super class
的结果依然是 Son
,是因为 NSObject
的实现原因。
所以思路清晰了,重新捋一下。原来题目中整个过程应该是这样的
-
Son 对象调用
super class
方法,编译器转换为objc_msgSendSuper
函数发送class
消息。 -
函数直接前往 Father 的实现中寻找,发现并没有实现。
-
继续沿着继承链,找到了
NSObject
,有class
方法实现。 -
直接返回结果给调用者,这个结果就是
Son Class
。
所以,我们就需要明确, NSObject
类的 class
方法实现是怎样的原理。
所以,我们可以查看源文件 NSObject.mm
可以看到:
- (Class)class { return object_getClass(self); }
继续看:
Class object_getClass(id obj) { if (obj) return obj->getIsa(); else return Nil; }
马上接近真相:
objc_object::getIsa() { if (!isTaggedPointer()) return ISA(); uintptr_t ptr = (uintptr_t)this; if (isExtTaggedPointer()) { uintptr_t slot = (ptr >> _OBJC_TAG_EXT_SLOT_SHIFT) & _OBJC_TAG_EXT_SLOT_MASK; return objc_tag_ext_classes[slot]; } else { uintptr_t slot = (ptr >> _OBJC_TAG_SLOT_SHIFT) & _OBJC_TAG_SLOT_MASK; return objc_tag_classes[slot]; } }
再往下已经不需要看了,因为我们能明确,实际上,
NSObject
的 - (Class)class
方法实际的本质是取得 isa
指针。
我们前面已经知道,当使用 super
关键字时,会转换成函数
objc_msgSendSuper(struct objc_super *super, SEL op, ...)
第一个参数是:
struct objc_super { __unsafe_unretained id receiver; __unsafe_unretained Class super_class; };
使用 clang
重写文件,查看 NSLog(@"%@", NSStringFromClass([super class]));
对于的代码:
NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_gm_0jk35cwn1d3326x0061qym280000gn_T_main_a5cecc_mi_1, NSStringFromClass(((Class (*)(__rw_objc_super *, SEL))(void *)objc_msgSendSuper)((__rw_objc_super){ (id)self, (id)class_getSuperclass(objc_getClass("Son")) }, sel_registerName("class"))));
所以可以得到结论,在向父类传递消息的时候,是去父类找实现,但是消息的接收者 receiver
依然是 self
。这一点,孙源大神讲得的确正确。但是关键就在于:
真正使得例子中返回的 class
为 Son 的原因,在于返回的是 self
的 isa
。
向上寻找的过程中,并不在乎是具体的哪一个父类实现了方法。而到到了 NSObject
中,也没有办法真的知道这个消息的接受者究竟是通过什么方式来访问 isa
的,所以,作为基类,就直接返回消息接受者的信息,这个在设计上就避免了很多不必要的问题。
所以,我认为,我的这个解释更具有合理性一些。
希望有不同意见的大神能指正其中的错误,更深入彻底的理解这个问题。
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