iOS-Runtime之SEL、IMP、Method

SEL、IMP、Method之間的關系：一個類（Class）持有一個分發表，在運行期分發訊息，表中的每一個物體代表一個方法（Method），它的名字叫做選擇子（SEL），對應著一種方法實作（IMP），具體的分析如下:

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1、SEL

在上述蘋果官網公開原始碼objc4的objc.h檔案中，定義如下：

/// An opaque type that represents a method selector.
typedef struct objc_selector *SEL;

SEL：方法選擇器（翻譯成中文叫做選擇子或者選擇器），表示一個selector的指標，代表方法的名稱，僅以名字來識別，

SEL代表方法在Runtime期間的識別符號，為SEL型別，雖然SEL是objc_selector結構體指標，但實際上它只是一個C字串，

在類加載的時候，編譯器會生成與方法相對應的選擇子，并注冊到Objective-C的Runtime運行系統，
無論什么類里，無論類是否存在依存關系，只要方法名相同，SEL就相同，

專案里的所有SEL都保存在一個NSSet集合里（NSSet集合里的元素不能重復），所以查找對應方法，只要找到對應的SEL就可以了，
SEL實際是根據方法名hash化了的字串

SEL sel_registerName(const char *str)//向runtime system注冊一個方法名，如果方法名已經注冊，則放回已經注冊的SEL
SEL sel_getUid(const char *str)//同上
@selector(<#selector#>)//oc編譯器提供的
SEL NSSelectorFromString(NSString *aSelectorName)//OC字串轉化
SEL method_getName ( Method m );//根據Method結構體獲取

SEL的操作函式

// 比較兩個選擇器
BOOL sel_isEqual ( SEL lhs, SEL rhs );
//判斷方法名是否映射到某個函式實作上
BOOL sel_isMapped(SEL sel);

雖然SEL是方法的唯一標識，但不同的類呼叫名字相同的方法應該如何處理，接下來就要用到IMP

2、IMP

代碼定義：

/// A pointer to the function of a method implementation. 
#if !OBJC_OLD_DISPATCH_PROTOTYPES
typedef void (*IMP)(void /* id, SEL, ... */ ); 
#else
typedef id _Nullable (*IMP)(id _Nonnull, SEL _Nonnull, ...); 
#endif

可以簡化為：

/// A pointer to the function of a method implementation. 
typedef id (*IMP)(id, SEL , ...); 

IMP：代表函式指標，指向方法實作的首地址，即函式執行的入口，

該函式使用標準的C呼叫，

第一個引數指向self（它代表當前類實體的地址，如果是類則指向的是它的元類），作為訊息的接受者；

第二個引數代表方法的選擇子；...代表可選引數，前面的id代表回傳值，
那么，XX呼叫了XXX方法，其引數為XX都確定下來了，

IMP的高級作用

既然上述元素都確定下來了，那么就可以直接繞過Runtime的訊息傳遞機制，直接執行IMP指向的函式了，省去了一些列的查找，直接向物件發送訊息，效率會高一些，

IMP imp_implementationWithBlock(id block)//根據代碼塊獲取IMP,其實就是代碼塊與IMP關聯
IMP method_getImplementation(Method m) //根據Method獲取IMP
[[objc Class] instanceMethodForSelector:SEL]//根據OC方式獲取IMP

獲取一個方法的IMP時候可以直接呼叫IMP

IMP imp ＝ method_getImplementation(Method m)；
id objc ＝ imp(id,SEL,argument);//objc用來保存方法的回傳值，id表示呼叫這個方法的物件，SEL是Method的選擇器，argument是方法的引數，

3、Method

runtime.h檔案中，代碼定義如下：

/// An opaque type that represents a method in a class definition.
typedef struct objc_method *Method;

objc_method結構體定義如下:

/// Method
struct objc_method {
    SEL method_name                          OBJC2_UNAVAILABLE;//方法名
    char *method_types                       OBJC2_UNAVAILABLE;//引數回傳值字串描述
    IMP method_imp                           OBJC2_UNAVAILABLE;//方法的實作
}    

Method：Method是一個objc_method結構體指標，該結構體中包含一個SEL和IMP，

實際上相當于在SEL和IMP之間作了一個映射，有了Method，SEL就可以找到對應的IMP，從而呼叫方法，對開發者來說是一種不透明的型別，被隱藏在我們平時書寫的類或物件的方法背后，

method_name：方法名，型別為SEL，前面提到過相同名字的方法即使在不同類中定義，它們的方法選擇器也相同，
method_types：方法型別，是個char指標，其實存盤著方法的引數型別和回傳值型別，即是Type Encoding編碼，
method_imp：指向方法的實作，本質上是一個函式的指標，就是前面講到的Implementation，

Method操作函式如下：

方法操作主要有以下函式：
// 添加方法
BOOL class_addMethod ( Class cls, SEL name, IMP imp, const char *types );

// 獲取實體方法
Method class_getInstanceMethod ( Class cls, SEL name );

// 獲取類方法
Method class_getClassMethod ( Class cls, SEL name );

// 獲取所有方法的陣列
Method * class_copyMethodList ( Class cls, unsigned int *outCount );

// 替代方法的實作
IMP class_replaceMethod ( Class cls, SEL name, IMP imp, const char *types );

// 回傳方法的具體實作
IMP class_getMethodImplementation ( Class cls, SEL name );
IMP class_getMethodImplementation_stret ( Class cls, SEL name );

// 類實體是否回應指定的selector
BOOL class_respondsToSelector ( Class cls, SEL sel );

class_addMethod的實作會覆寫父類的方法實作，但不會取代本類中已存在的實作，如果本類中包含一個同名的實作，則函式會回傳NO，如果要修改已存在實作，可以使用method_setImplementation 一個Objective-C方法是一個簡單的C函式，它至少包含兩個引數–self和_cmd，所以，我們的實作函式(IMP引數指向的函式)至少需要兩個引數

class_getInstanceMethod、class_getClassMethod函式，與class_copyMethodList不同的是，這兩個函式都會去搜索父類的實作，

class_copyMethodList函式，回傳包含所有實體方法的陣列，如果需要獲取類方法，則可以使用class_copyMethodList(object_getClass(cls), &count)(一個類的實體方法是定義在元類里面)，該串列不包含父類實作的方法，outCount引數回傳方法的個數，在獲取到串列后，我們需要使用free()方法來釋放它，

class_replaceMethod函式，該函式的行為可以分為兩種：如果類中不存在name指定的方法，則類似于class_addMethod函式一樣會添加方法；如果類中已存在name指定的方法，則類似于method_setImplementation一樣替代原方法的實作，

class_getMethodImplementation函式，該函式在向類實體發送訊息時會被呼叫，并回傳一個指向方法實作函式的指標，這個函式會比method_getImplementation(class_getInstanceMethod(cls, name))更快，回傳的函式指標可能是一個指向runtime內部的函式，而不一定是方法的實際實作，例如，如果類實體無法回應selector，則回傳的函式指標將是運行時訊息轉發機制的一部分，

class_respondsToSelector函式，我們通常使用NSObject類的respondsToSelector:或instancesRespondToSelector:方法來達到相同目的，

參考文章

SEL、Method和IMP區別

深入探究SEL,Method,IMP