Objective-C runtime之消息转发机制(三)

本文介绍了Objective-C中的动态方法解析及消息转发机制。包括@dynamic关键字的使用,如何通过resolveInstanceMethod进行方法重定向,以及消息转发机制如何帮助处理未实现的方法调用。

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学了那么久的Objective-C,给我的感觉就是它什么都是动态的,你将会听到一个新的名词:

一、动态方法解析

1、+(BOOL) resolveInstanceMethod:(SEL) sel

这是NSObject根类提供的类方法,调用时机为当被调用的方法实现部分没有找到,而消息转发机制启动之前的这个中间时刻。

2、@dynamic关键字

Objective-C2.0 提供了@dynamic关键字。这个关键字有两个作用:

①告诉编译器不要创建实现属性所用的实例变量;

②告诉编译器不要创建该属性的get和setter方法。

如果我们在@interface接口文件中声明了一个属性,如下所示:

[cpp]  view plain copy 在CODE上查看代码片 派生到我的代码片
  1. @property(nonatomic,retain) NSString    *name;  

默认情况下,编译器会为当前类自动生成一个NSString   *_name的实例变量(如果想改变实例变量的名称可以用@synthesize关键字),同时会生成两个名为- (NSString *)name和- (void)setName:(NSString *)aName的存取方法。

而@dynamic关键字就是告诉编译器不要做这些事,同时在使用了存取方法时也不要报错,即让编译器相信存取方法会在运行时找到。

比如在@implementation文件中做了如下声明:

[cpp]  view plain copy 在CODE上查看代码片 派生到我的代码片
  1. @dynamic name;  
如果使用了name属性的setter方法,又不想在运行时崩溃,就可以在运行时做点动作:

[cpp]  view plain copy 在CODE上查看代码片 派生到我的代码片
  1. void dynamicMethodIMP(id self, SEL _cmd)  
  2. {  
  3.     // implementation ....  
  4. }  
  5.   
  6. + (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel  
  7. {  
  8.     NSLog(@"sel is %@", NSStringFromSelector(sel));  
  9.     if(sel == @selector(setName:)){  
  10.         class_addMethod([self class],sel,(IMP)dynamicMethodIMP,"v@:");  
  11.         return YES;  
  12.     }  
  13.     return [super resolveInstanceMethod:sel];  
  14. }  

在resolveInstanceMethod的实现中,我们通过class_addMethod方法动态的向当前对象增加了dynamicMethodIMP函数,来代替-(void)setName:(NSString *)name的实现部分,从而达到了动态生成name属性方法的目的。

值得说明的是:

①在上个例子中,我们自己实现了-(void)setName:(NSString *)name方法,则在运行的时候,调用完我们实现的-(void)setName:(NSString *)name方法后,运行时系统仍然会调+(BOOL) resolveInstanceMethod:(SEL) sel方法,只不过这里的sel会变成_doZombieMe,从而我们实现重定向的if分支就进不去了,即我们实现的方法不会被覆盖。

②"v@:"属于Objective-C类型编码的内容,感兴趣的同学可以自己google一下。

二、runtime system消息转发机制

对象是谦恭的,它会接收所有发送过来的消息,哪怕这些消息自己无法响应。问题来了:当对象无法响应这些消息时怎么办?runtime提供了消息转发机制来处理该问题。

当外部调用的某个方法对象没有实现,而且resolveInstanceMethod方法中也没有做重定向处理时,就会触发- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation方法。在该方法中,可以实现对不能处理的消息做的一些默认处理,也可以以其它的某种方式来避免错误被抛出。像forwardInvocation:的名字一样,这个方法通常用来将不能处理的消息转发给其它的对象。通常我们重写该方法的方式如下所示:

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  1. -(void)forwardInvocation:(NSInvocation *)invocation  
  2. {  
  3.     SEL invSEL = invocation.selector;  
  4.     if ([someOtherObject respondsToSelector:invSEL])  
  5.         [anInvocation invokeWithTarget:someOtherObject];  
  6.     } else {  
  7.         [self doesNotRecognizeSelector:invSEL];   
  8.     }                                                                            
  9. }  

怎么看着有点像多继承呀???你说对了,消息转发提供了多重继承的很多特性。然而,两者有很大的不同:多重继承是将不同的行为封装到单个的对象中,有可能导致庞大的,复杂的对象。而消息转发是将问题分解到更小的对象中,但是又以一种对消息发送对象来说完全透明的方式将这些对象联系起来。总之,Objective-C通过这种方式,一定程度上减小了自己不支持多继承的劣势

资源下载链接为: https://pan.quark.cn/s/67c535f75d4c 在机器人技术中,轨迹规划是实现机器人从一个位置平稳高效移动到另一个位置的核心环节。本资源提供了一套基于 MATLAB 的机器人轨迹规划程序,涵盖了关节空间和笛卡尔空间两种规划方式。MATLAB 是一种强大的数值计算与可视化工具,凭借其灵活易用的特点,常被用于机器人控制算法的开发与仿真。 关节空间轨迹规划主要关注机器人各关节角度的变化,生成从初始配置到目标配置的连续路径。其关键知识点包括: 关节变量:指机器人各关节的旋转角度或伸缩长度。 运动学逆解:通过数学方法从末端执行器的目标位置反推关节变量。 路径平滑:确保关节变量轨迹连续且无抖动,常用方法有 S 型曲线拟合、多项式插值等。 速度和加速度限制:考虑关节的实际物理限制,确保轨迹在允许的动态范围内。 碰撞避免:在规划过程中避免关节与其他物体发生碰撞。 笛卡尔空间轨迹规划直接处理机器人末端执行器在工作空间中的位置和姿态变化,涉及以下内容: 工作空间:机器人可到达的所有维空间点的集合。 路径规划:在工作空间中找到一条从起点到终点的无碰撞路径。 障碍物表示:采用二维或维网格、Voronoi 图、Octree 等数据结构表示工作空间中的障碍物。 轨迹生成:通过样条曲线、直线插值等方法生成平滑路径。 实时更新:在规划过程中实时检测并避开新出现的障碍物。 在 MATLAB 中实现上述规划方法,可以借助其内置函数和工具箱: 优化工具箱:用于解决运动学逆解和路径规划中的优化问题。 Simulink:可视化建模环境,适合构建和仿真复杂的控制系统。 ODE 求解器:如 ode45,用于求解机器人动力学方程和轨迹执行过程中的运动学问题。 在实际应用中,通常会结合关节空间和笛卡尔空间的规划方法。先在关节空间生成平滑轨迹,再通过运动学正解将关节轨迹转换为笛卡
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