在 Objective-C中使用发送消息的形式来调用方法，其中涉及到 Runtime库中定义的 SEL、 IMP、 Method，它们分别表示什么，以及它们之间的关系。

SEL（selector）

SEL：是一个指向 objc_selector 结构体的指针，代表方法的选择器。在运行时，方法选择器用来表示方法的名字，一个方法选择器就是一个C字符串，在OC的运行时被注册。编译器生成选择器在类加载时由运行时自动映射。

结构体指针指向的地址其实就是第一个成员的地址。因此，objc_selector结构体内部的第一个成员很有可能就是一个 char * 类型的字符串，保存着 selector 的名字。

  1. typedef struct objc_selector *SEL;
  1. // 获得SEL的三种方式, 所有的SEL创建都是通过 sel_registerName 函数。
  2. SEL selA = @selector(setTitle:);
  3. SEL selB = sel_registerName("setTitle:");
  4. SEL selC = NSSelectorFromString(@"setTitle:");
  6. // NSSelectorFromString() 和 method_getName()的底层实现都是 sel_registername
  7. // @selector()可以通过clang指令，编译成C++源码，底层仍然是使用的函数 sel_registername

IMP（implementation）

指向方法实现的首地址的指针（函数指针）。源码里实现如下：（可以看得出来是对方法类型起了一个别名。）

  1. // 第一个参数是指向self的指针（实例的内存<实例方法> 或 元类的指针<类方法>）；
  2. // 第二个参数是方法的选择器；
  3. // 其他的，是方法的参数
  4. typedef id _Nullable (*IMP)(id _Nonnull, SEL _Nonnull, ...);
  1. // 返回方法的具体实现
  2. IMP class_getMethodImplementation(Class cls, SEL name);
  3. IMP class_getMethodImplementation_stret(Class cls, SEL name);
  5. - (IMP)methodForSelector:(SEL)aSelector;
  6. + (IMP)instanceMethodForSelector:(SEL)aSelector;
  8. // 类实例是否响应指定的selector
  9. BOOL class_respondsToSelector(Class cls, SEL sel);
  1. // 可以直接绕过Runtime的消息传递机制，直接执行IMP指向的函数了。
  2. // 省去了一些列的查找，直接向对象发送消息，效率会高一些
  3. IMP imp = [[objc Class] instanceMethodForSelector:SEL];
  5. // result保存方法的返回值
  6. // id表示调用这个方法的对象，SEL是Method的选择器，argument是方法的参数。
  7. id result = imp(id, SEL, argument);

Method

  1. typedef struct objc_method *Method;
  3. struct objc_method {
  4.     SEL _Nonnull method_name;
  5.     char * _Nullable method_types;
  6.     IMP _Nonnull method_imp;
  7. }
  • method_name：SEL类型（选择器），表示方法名的字符串。
  • method_types：char*类型的，表示方法的类型；包含返回值和参数的类型。
  • method_imp：IMP类型，指向方法实现地址的指针。
  1. 方法操作主要有以下函数：
  2. BOOL class_addMethod(Class cls, SEL name, IMP imp, const char *types); // 添加方法
  3. Method class_getInstanceMethod(Class cls, SEL name); // 获取实例方法
  4. Method class_getClassMethod(Class cls, SEL name); // 获取类方法
  5. Method *class_copyMethodList(Class cls, unsigned int *outCount); // 获取所有方法的数组
  6. // 替代方法的实现
  7. IMP class_replaceMethod(Class cls, SEL name, IMP imp, const char *types); 
  8. // 交换两个方法的实现
  9. method_exchangeImplementations(Method m1, Method m2)

总结

  • SEL：SEL是一个结构体指针，可以简单理解为一个字符串（Char*类型），表示方法的名字
  • IMP：就是指向方法实现首地址的指针
  • Method：是一个结构体指针，包含一个SEL表示方法名、一个IMP指向函数的实现地址、一个Char*表示函数的类型（包括返回值和参数类型）

结合类来理解，一个类（Class）持有一系列的方法（Method），在load类时，runtime会将所有方法的选择器（SEL）hash后映射到一个集合（NSSet）中（NSSet里的元素不能重复）。当需要发消息时，会根据选择器（SEL）去查找方法；找到之后，用Method结构体里的函数指针（IMP）去调用方法。这样在运行时查找selecter的速度就会非常快