刨根问底Objective－C Runtime（1）－ Self & Super

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本文通过解析Objective-C Runtime中self与super的实现机制，详细解释了二者如何影响方法调用的过程，并通过具体代码示例展示了运行时的行为特性。

原文地址：http://chun.tips/blog/2014/11/05/bao-gen-wen-di-objective%5Bnil%5Dc-runtime(1)%5Bnil%5D-self-and-super/

前言

关于Objective-C Runtime一篇好的文档 : Understanding the Objective-C Runtime

译文地址为: http://blog.cocoabit.com/blog/2014/10/06/yi-li-jieobjective-cruntime/

Objective-C Runtime源码是开源的，下载地址为: http://opensource.apple.com/tarballs/objc4/

习题内容

@唐巧_boy在微博上分享了他们技术讨论会关于objc runtime的讨论习题内容，习题来自 sunnyxx, 他的博客地址为http://blog.sunnyxx.com。

以下是习题内容(图片转自@唐巧_boy微博):

自己做完这些题之后，也顺便复习了一些Objective－C Runtime的知识，现在整理一下，分享给大家。

该笔记分为四篇：

刨根问底

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：都输出 Son

2014-11-05 11:06:18.060 Test[8566:568584] NSStringFromClass([self class]) = Son
2014-11-05 11:06:18.061 Test[8566:568584] NSStringFromClass([super class]) = Son

解惑：这个题目主要是考察关于objc中对 self 和 super 的理解。

self 是类的隐藏参数，指向当前调用方法的这个类的实例。而 super 是一个 Magic Keyword，它本质是一个编译器标示符，和 self 是指向的同一个消息接受者。上面的例子不管调用[self class]还是[super class]，接受消息的对象都是当前 Son ＊xxx 这个对象。而不同的是，super是告诉编译器，调用 class 这个方法时，要去父类的方法，而不是本类里的。

当使用 self 调用方法时，会从当前类的方法列表中开始找，如果没有，就从父类中再找；而当使用 super 时，则从父类的方法列表中开始找。然后调用父类的这个方法。

真的是这样吗？继续看：

使用clang重写命令:

$ clang -rewrite-objc test.m

发现上述代码被转化为:

    NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_gm_0jk35cwn1d3326x0061qym280000gn_T_main_a5cecc_mi_0, NSStringFromClass(((Class (*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)self, sel_registerName("class"))));

    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"))));

从上面的代码中，我们可以发现在调用 [self class] 时，会转化成 objc_msgSend函数。看下函数定义：

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

我们把 self 做为第一个参数传递进去。

而在调用 [super class]时，会转化成 objc_msgSendSuper函数。看下函数定义:

id objc_msgSendSuper(struct objc_super *super, SEL op, ...)

第一个参数是 objc_super 这样一个结构体，其定义如下:

struct objc_super {
   __unsafe_unretained id receiver;
   __unsafe_unretained Class super_class;
};

结构体有两个成员，第一个成员是 receiver, 类似于上面的 objc_msgSend函数第一个参数self 。第二个成员是记录当前类的父类是什么。

所以，当调用 ［self class] 时，实际先调用的是 objc_msgSend函数，第一个参数是 Son当前的这个实例，然后在 Son这个类里面去找 - (Class)class这个方法，没有，去父类 Father里找，也没有，最后在 NSObject类中发现这个方法。而- (Class)class的实现就是返回self的类别，故上述输出结果为 Son。

objc Runtime开源代码对- (Class)class方法的实现:

- (Class)class {
    return object_getClass(self);
}

而当调用 [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。