Objective-C Runtime初探：self super

上题目，已知A是爷爷，B是爸爸，C是孙子。

@interface A : NSObject
- (void)f;
@end

@interface B : A
- (void)f;
- (void)g;
@end

@interface C : B
- (void)f;
@end

A,B,C都各自实现了函数f，只有B实现了函数g。

@implementation A
- (void)f
{
    NSLog(@"A");
}
@end


@implementation B
- (void)f
{
    NSLog(@"B");
}

- (void)g
{
    [self f];
    [super f];
    NSLog(@"%@", [self class]);
    NSLog(@"%@", [super class]);
}
@end

@implementation C
- (void)f
{
    NSLog(@"C");
}
@end

请问，下面代码输出什么？

C *c = [[C alloc] init];
[c g];

答案是CACC.

分析

1.C中没有g，为什么可以调用B的方法

C继承自B，所以C中虽然没有g方法，但是会去从下往上找，找到B类的g方法进行调用。

2.关于[self f]

调用B的g的过程中，self其实是C，因为此时函数g消息的接受者是c。所以系统从self的类（即C）开始从下往上找，因为C中实现了f，所以直接输出C。

3.关于[super f]

这个问题是最困惑我的，卧槽，居然输出的是A而不是B？！

首先要明确的一点是，self和super不是同一个层面上的东西。

self是什么？

self 是类的隐藏的参数，指向当前当前调用方法的类，另一个隐藏参数是 _cmd，代表当前类方法的 selector。

super是什么？

super可不是想象中的self.superclass啊

super是Objective-C的语法糖，是一个编译器指示符，像宏一样，运行时XCode可不认识super这个东西。

通过 clang 命令重写 Objective-C 代码

clang -rewrite-objc test.m

可以发现其实Objective-C的函数调用的本质是

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

省略号表示不定参数。

即[self f]的本质是 objc_msgSend(self, @selector(f), "");

所以，这点跟C++不同，并不是self去调用了函数f，而是消息f发送给了self，self是消息接受者。正是因为这样，Objective-C中[nil f]这种写法没问题，因为发送给nil的任何消息都返回nil。

objc_msgSend(theReceiver, op, ...)的本质是，从theReceiver所在的类开始找，不断往上找，看看哪个类实现了op，一旦找到则将消息发送给它处理。

但是[super f] 可不就是这样了，[super f]本质是

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

省略号表示不定参数。

即[super f]的本质是 objc_msgSendSuper(super, @selector(f));

objc_super何许人也？

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

objc_super的receiver是什么？

reveiver是当前消息的接受者，代码里写的是[c g]，所以super的receiver就是C.你也可以理解为就是self。

objc_super的super_class是什么？

super_class是当前super所在代码的类的父类，很绕口，但是这句一定要好好理解。比如无论谁调用了g，是C也好是B也罢，g中[super f]的super的super_class一定是A，因为super这5个字母是写在B里面的。

objc_msgSendSuper(super, op, ...)的本质是，从objc_super->super_class所在的类开始找，不断往上找，看看哪个类实现了op，一旦找到了则将消息发送给它处理。

在编译的时候，编译器看到了super，会因此构造一个struct。objc_super->receiver填了C，objc_super->super_class填了A。因此运行时编译器变不认识了super。

如果你已经清楚了上面的逻辑，请回头看看[super f]。

[super f]，super->reveiver是C，super->super_class是A。所以从A开始找f，找到了则系统可能这样调用

objc_msgSend(super->recevier, @selector(f))　　//此时f是已经找到了的f，即A的f

4.关于[self class]

首先非常有必要看看class的实现，参考自苹果RunTime开源代码

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

可以看到class返回的是self的类名。

好，继续，[self class]中，class也是一个消息，接受者是self，也就是C，所以系统从C开始找class函数的实现，没找到，找B，找A都找不到，到了NSObjcect这一层找到了。

此时调用了NSObject的class方法，那此时self是C，那就返回了C。

5.关于[super class]

这个问题一开始看起来也很奇怪，居然[self class]和[super class]输出了同一个东西，这不科学啊。但是把上面的知识理解好了，也就不奇怪了。

执行[super class]时，编译器将[super class]替换为

objc_msgSendSuper(super, @selector(class))

其中super为reveiver=C,superclass=A。

系统从A开始找class，找不到，到了NSObject这一层找到了 class 方法

objc_msgSend(super->receiver, @selector(class))

此时调用了NSObject的 class 方法，那此时self是C，那就返回了C

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

不仅仅是 [super class]，其他诸如 [super init] 的方法，都是同一个流程：

1. 从 super->super_class 开始查找 IMP

2. 执行 objc_msgSend(super->receiver, SEL)

注意最终进行 objc_msgSend 的第一个参数始终是 super->receiver，而不是 super->super_class

总结

道理懂了之后就是思考的效率问题了，凡是self的就从消息接受者的类开始从下往上找；凡是super的就从写super的这个类开始往上找。

参考链接

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

《Objective-C 中Self 和 Super 详解》

《苹果RunTime开源代码》

《Objective-C Super的理解》