「这是我参与2022首次更文应战的第14天，活动概况检查：2022首次更文应战」

咱们都知道，在OC中办法的调用是经过objc_msgSend来发送消息的；那么在Swift中，办法的调用时怎么完成的呢？

办法的查找

咱们来看如下代码：

Swift(六)-方法调度(上)

在ViewController类中，咱们新建了一个Teacher类，在其中定义了一个teach办法，在viewDidLoad办法中初始化Teacher并调用teach办法(为了避免其他调用发生的代码，咱们将super.viewDidLoad的调用删除掉)，咱们在调用teach办法的时候打上断点，此刻，咱们检查汇编页面的状况：

Swift(六)-方法调度(上)

在汇编指令中，咱们剖析办法的调用主要是经过bl和blr两个指令；咱们留意到在调用__allocating_init和swift_release两个bl指令之间还有一个blr指令，那么这个blr履行是否便是调用的teach办法呢？咱们向下履行汇编指令到blr x8：

Swift(六)-方法调度(上)

经过指令打印，咱们确认此刻便是在调用teach办法，那么teach办法是怎么找到的呢？咱们来逐行剖析汇编代码：

  • bl 0x104012a1c：此行汇编指令调用了__allocating_init办法，返回了一个Teacher的实例目标，返回值是放在了x0寄存器中；
  • mov x20, x0：将寄存器x0的值复制到x20寄存器，此刻x20寄存器寄存的便是Teacher的实例目标；
  • str x20, [sp, #0x8]和str x20, [sp, #0x10]是将寄存器x20的值写入到内存中，咱们能够不做重视；
  • ldr x8, [x20]：将x20寄存器中的值读取到x8寄存器中，由于是64位架构，所以此处读取的是8字节，x20中寄存的是Teacher实例目标，实例目标的第一个8字节是metadata，此刻的x8寄存器寄存的是实例目标的metadata；
  • ldr x8, [x8, #0x50]：将寄存器x8中的地址偏移0x50的巨细，然后将偏移后的地址寄存进x8；
  • blr x8：跳转到x8寄存器的地址，经过打印咱们能够看到此刻的x8便是teach办法；

teach办法的调用进程：先找到实例目标的metadata，经过metadata地址偏移必定的巨细，就能够找到实例目标的办法；

函数表

那么如果有多个办法呢？咱们再增加两个办法teach1和teach2个办法，然后也调用这两个办法，来看一下汇编代码：

Swift(六)-方法调度(上)

咱们能够看到三个办法的调用，别离对应了三个blr x8，而且这三个办法的地址相差8字节，也便是一个函数指针的巨细；在内存中，这三个函数的内存地址是接连的；那么Swift中函数的调度便是根据函数表的调度；

接下来，咱们经过SIL文件来验证一下：

Swift(六)-方法调度(上)

经过生成的SIL能够发现，Teacher的三个办法都是寄存在sil_vtable中的，他便是类的函数表；

TargetClassDescriptor

咱们已经剖析过Metadata的结构如下：

struct Metadata{
    var kind: Int
    var superClass: Any.Type
    var cacheData: (Int, Int)
    var data: Int
    var classFlags: Int32
    var instanceAddressPoint: UInt32
    var instanceSize: UInt32
    var instanceAlignmentMask: UInt16
    var reserved: UInt16
    var classSize: UInt32
    var classAddressPoint: UInt32
    var typeDescriptor: UnsafeMutableRawPointer
    var iVarDestroyer: UnsafeRawPointer
}

在此结构中咱们需求留意这样一个typeDescriptor特点，不管是Class，Struct还是Enum都有自己的Descriptor，这是对类的详细描述；经过Swift源码能够看到其类型为TargetClassDescriptor：

Swift(六)-方法调度(上)

经过剖析TargetClassDescriptor及其承继联系，能够剖析出其数据结构大致如下：

struct TargetClassDescriptor {
    ContextDescriptorFlags Flags;
    TargetRelativeContextPointer<Runtime> Parent;
    TargetRelativeDirectPointer<Runtime, const char, /*nullable*/ false> Name;
    TargetRelativeDirectPointer<Runtime, MetadataResponse(...),
                              /*Nullable*/ true> AccessFunctionPtr;
    TargetRelativeDirectPointer<Runtime, const reflection::FieldDescriptor,
                              /*nullable*/ true> Fields;
    TargetRelativeDirectPointer<Runtime, const char> SuperclassType;
    uint32_t MetadataNegativeSizeInWords;
    uint32_t MetadataPositiveSizeInWords;
    uint32_t NumImmediateMembers;
    uint32_t NumFields;
    uint32_t FieldOffsetVectorOffset;
}

在其中并没有vtable相关的特点；咱们全文查找TargetClassDescriptor发现该类有一个别号：

Swift(六)-方法调度(上)

在源码中咱们查找ClassDescriptor，咱们在源码中全文查找发现内容太多，那么咱们怎么找呢？咱们经过文件称号发现有一个GenMeta.cpp的文件，经过称号能够斗胆猜想该文件大概率是生成Metadata的，经过此处GenMeta.cpp文件的查找结果：

Swift(六)-方法调度(上)

咱们能够定位到类ClassContextDescriptorBuilder这是当时类的描述的创立者；在该类的layout办法中咱们能够看到如下的完成：

Swift(六)-方法调度(上)

首先咱们检查super::layout的完成：

Swift(六)-方法调度(上)

能够看到，此处是在创立咱们之前剖析的TargetClassDescriptor的结构体，并给特点赋值； 接下来，咱们检查addVTable办法的完成：

Swift(六)-方法调度(上)

咱们斗胆猜想，此处的B便是咱们的结构体TargetClassDescriptor，此结构体可不补全为：

struct TargetClassDescriptor {
    ContextDescriptorFlags Flags;
    TargetRelativeContextPointer<Runtime> Parent;
    TargetRelativeDirectPointer<Runtime, const char, /*nullable*/ false> Name;
    TargetRelativeDirectPointer<Runtime, MetadataResponse(...),
                              /*Nullable*/ true> AccessFunctionPtr;
    TargetRelativeDirectPointer<Runtime, const reflection::FieldDescriptor,
                              /*nullable*/ true> Fields;
    TargetRelativeDirectPointer<Runtime, const char> SuperclassType;
    uint32_t MetadataNegativeSizeInWords;
    uint32_t MetadataPositiveSizeInWords;
    uint32_t NumImmediateMembers;
    uint32_t NumFields;
    uint32_t FieldOffsetVectorOffset;
    uint32_t offset;
    uint32_t size;
    // 接下来是vtable
}

那么咱们如果验证上面的定论是正确的呢？下一篇文章咱们经过MachO文件来验证上述定论；