1. 初入宝地 – objc_msgSend 的效果

objc_msgSend 的效果便是依据两个参数—— self 和 selector 找到 IMP、并履行 IMP

selector：selector 是 SEL 的一个实例，是办法在运行时的标识符。 IMP ：函数指针，便是函数履行的进口。 Method 目标便是函数目标，它是一个结构体，结构体包括 selector 和 IMP：

/// Method struct objc_method {

SEL method_name;

char *method_types;

IMP method_imp; };

objc_msgSend的伪代码如下：

id objc_msgSend(id self, SEL _cmd, ...){
    // 判空
    // 依据 isa 指针，找到类目标
    Class c = object_getClass(self);
    IMP imp = cache_lookup(c, _cmd);
    if(!imp)
        imp = class_getMethodImplementation(c, _cmd);
    return imp(self, _cmd, ...);
}

这个函数的主要效果是找到 IMP，履行 IMP。

是能够在 Objective-C 函数中直接调用 objc_msgSend ，来给一个目标发送消息

#import <objc/runtime.h>
#import <objc/message.h>
- (void)testObjcMsgSend {
    SEL sel = @selector(getString:); // 先获取办法SEL
    // 这样就能够成功履行办法，相当于[self addSubviewTemp:[UIView new] with:@"Temp"];
    // 在调用 objc_msgSend 时，要把它转化成对应的函数指针类型，所以前面加了一大串类型转化的代码
    // These functions must be cast to an appropriate function pointer type before being called.
    NSString *str = ((id (*)(id, SEL, NSString*))objc_msgSend)(self, sel, @"Temp");
    // 如果把 Xcode-> target -> build setting -> Enable Strict of objc_msgSend Calls 置为 NO，就能够用简单写法(无需对objc_msgSend 函数的类型进行转化)
    // NSString *str = objc_msgSend(self, sel);
    NSLog(@"履行了getString后 取得的值是%@", str);
}
- (NSString*)getString:(id)obj {
    return @"Eason";
}

2. 挑灯细览 – objc_msgSend 的完成

细看objc_msgSend 剖析它的汇编完成，那便是四个过程

1. 传入目标判空

2. 获取目标的 isa指针，找到对应的 Class 目标

目标有两种，普通目标和Tagged Pointer 类型的目标。

Tagged Pointer 类型的目标，是小目标，目标指针自身就寄存了目标的值（比方 NSString， NSNumber）。这种目标的优点是能够节约内存空间。可是也带来了新的问题，便是Tagged Pointer 类型的目标自身已经没有多的空间寄存完好的 isa 指针信息了，所以只能有一个索引值。

索引值有啥用？

系统界说了两个数组，寄存「Tagged Pointer 类型目标」的类信息，如下：

 extern "C" {
    extern Class objc_debug_taggedpointer_classes[16*2];
    extern Class objc_debug_taggedpointer_ext_classes[256];
}

那索引值就能够用来在两个数组中找到对应的类信息了。

这是享元形式的运用，关于很多只要细微之处不一样的目标，就只创建一个目标寄存基本不变的数据。目标们同享这个大目标，然后减少了内存的占用。

3. 在 Class 目标的缓存中找 IMP

哈希查找。

哈希桶在运行时会动态增加，在多线程环境下如何确保同步和数据安全呢？

写写抵触：引入全局互斥锁。

读写抵触：编译屏障。简单来说便是运用 ldp 汇编指令，把哈希桶中的数据 buckets 和 mask|occupied读到两个寄存器中，后续就用这两个寄存器进行哈希表查找。更新这两个寄存器的函数是 setBucketsAndMask，

//设置更新缓存的哈希桶内存和mask值。
  void cache_t::setBucketsAndMask(struct bucket_t *newBuckets, mask_t newMask)
{
    // objc_msgSend uses mask and buckets with no locks.
    // It is safe for objc_msgSend to see new buckets but old mask.
    // (It will get a cache miss but not overrun the buckets' bounds).
    // It is unsafe for objc_msgSend to see old buckets and new mask.
    // Therefore we write new buckets, wait a lot, then write new mask.
    // objc_msgSend reads mask first, then buckets.
    //编译屏障
    // ensure other threads see buckets contents before buckets pointer
    mega_barrier();
    buckets = newBuckets;
    // ensure other threads see new buckets before new mask
    mega_barrier();
    mask = newMask;
    occupied = 0;
}

编译屏障确保了先履行 buckets 赋值而后履行 mask 赋值，然后使得多线程环境下读写也不会有数据一致性问题。

4. 找到了 IMP 就履行 IMP，没找到就履行objc_msgSend_uncached 函数（查找办法并履行）

这一步便是咱们熟悉的、去 class 的 method_list 找，找不到就去父类中找。

然后动态办法决议。

然后消息转发。

参阅文章：

  1. iOS 调用 IMP/objc_msgSend 详细说明： 讲了 objc_msgSend 的界说，调用办法；如何直接获取 IMP 并调用
  2. 深入解构 objc_msgSend 函数的完成：objc_msgSend 的汇编完成，以及用到的技术
  3. 从源代码看 ObjC 中消息的发送：演示了如安在查找办法完成时、替换缓存。