转 Objective-C中的isa、class、SEL、IMP

在objective c中,如果细心的话会发现,每个类中都会自动生成一个class 类型的isa,

1
2
3
@interface NSObject <NSObject> {  
     Class    isa;  
 }

isa是什么,class又是什么呢,找到Class的定义我们会发现如下:

1
typedefstruct objc_class *Class;


objc_class以前的定义又如下,现在据说被封闭了,不知道有没有再作修改,总之方便我们理解就好:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
struct objc_class {  
     Class isa;  
        
     Class super_class;     
     const char *name;  
     long version;  
     long info;    
     long instance_size;  
     struct objc_ivar_list *ivars;  
     struct objc_method_list **methodLists;   
     struct objc_cache *cache;  
     struct objc_protocol_list *protocols;     
 }

    于是我们就有了点头绪了,isa,is a pointer,是个指针,每个类都有一个class类型的指针isa,继承自NSObject中,继承关系,方法变量等信息都存放在isa中,isa作为一个隐藏的属性,会自动生成于每个类之中。有了这个前提,也就可以解释为什么我们可以根据@class来代替任意一个类了,看代码:

Human.h

1
2
3
4
5
#import <Foundation/Foundation.h>  
   
@interface Human : NSObject  
-(void)say;  
@end

Human.m

1
2
3
4
5
6
7
8
#import "Human.h"  
   
@implementation Human  
-(void)say  
{  
    NSLog(@"Human中的say方法");  
}  
@end

main.h

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
#import <Foundation/Foundation.h>  
#import "Human.h"  
int main(int argc, const char * argv[])  
{  
   
    @autoreleasepool {  
           
        Class c =NSClassFromString(@"Human");  
        [[c new] say];  
        //以上CLASS类型的c,就相当于Human类。  
    }  
    return 0;  
}


    class可以灵活的代替别的类,SEL与其类似,不同的是SEL代替的是方法,可以方便的代替其他方法,class中是因为有isa属性保存有类的信息,而SEL是因为即使是在不同的类中,方法名只要相同,这两个方法的ID就相同,SEL就是根据这个ID来找到该方法,再根据调用该方法的类的不同来找到唯一的地址。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
typedef struct objc_object *id;
 
typedef struct objc_selector *SEL;
 
#if !OBJC_OLD_DISPATCH_PROTOTYPES
typedef void (*IMP)(void /* id, SEL, ... */ ); 
#else
typedef id (*IMP)(id, SEL, ...); 
#endif

    从上面的头文件中我们可以看到,IMP定义为 id (*IMP) (id, SEL, …)。这样说来, IMP是一个指向函数的指针,这个被指向的函数包括id(“self”指针),调用的SEL(方法名),再加上一些其他参数。 IMP 就是一个函数指针,这个被指向的函数包含一个接收消息的对象id(self  指针), 调用方法的选标 SEL (方法名),以及不定个数的方法参数,并返回一个id。也就是说 IMP 是消息最终调用的执行代码,是方法真正的实现代码 。

1
2
3
4
5
6
 #if !OBJC_OLD_DISPATCH_PROTOTYPES
OBJC_EXPORT void objc_msgSend(void /* id self, SEL op, ... */ )
    __OSX_AVAILABLE_STARTING(__MAC_10_0, __IPHONE_2_0);
OBJC_EXPORT void objc_msgSendSuper(void /* struct objc_super *super, SEL op, ... */ )
    __OSX_AVAILABLE_STARTING(__MAC_10_0, __IPHONE_2_0);
#else


Method

1
typedef struct objc_method *Method;
1
2
3
4
5
6
typedef struct objc_method *Method;
struct objc_method {
  SEL method_name;
  char *method_types;
  IMP method_imp;
};

    这个定义看上去包括了我们上面说过的其他类型。也就是说,Method(我们常说的方法)表示一种类型,这种类型与selector和实现(implementation)相关。


看代码再作解释:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
#import <Foundation/Foundation.h>  
   
@interface Human : NSObject  
-(void)say;  
@end  
@implementation Human  
-(void)say  
{  
    NSLog(@"Human中的say方法");  
}  
@end

//上面定义了一个human类,里面有一个say方法  

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
#import <Foundation/Foundation.h>  
 
@interface man:NSObject  
{}  
-(void)say; @end  
   
@implementation man  
-(void)say  
{  
    NSLog(@"man中的say方法");  
}  
@end

//在上面定义了一个man类,同样有一个say方法  

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
int main(int argc, const char * argv[])  
{  
   
    @autoreleasepool {  
           
        Class a =NSClassFromString(@"Human");  
        Class b =NSClassFromString(@"man");  
        //根据方法名say找到该方法的id,将sel与其绑定;  
        SEL sel = NSSelectorFromString(@"say");  
        [[a new] performSelector:sel];  
        [[b new] performSelector:sel];     
    }  
    return 0;  
}

结果如下:

1
2
2012-03-13 10:13:24.900 String[2725:403] Human中的say方法  
2012-03-13 10:13:24.901 String[2725:403] man中的say方法


    通过以上代码我们会发现,SEL通过方法名绑定后,可以被多个类实例调用,找了些网上的资料,解释都是说方法名一样的话,ID会一样,地址仍不同,才会实现这样的效果,我们不谈论是否准确,但我个人认为这是目前最合理的解释。这种用法的优势一方面是灵活性更高,类似于多态,另一方面是,这种用法sel找方法时匹配的是ID而不是字符串方法名,所以在效率上会高一些。还有一种更终极的方法,直接对应方法的地址,这种方法效率最高,请看代码:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
#import <Foundation/Foundation.h>  
   
@interface Human : NSObject  
-(void)say;  
@end  
@implementation Human  
-(void)say  
{  
    NSLog(@"Human中的say方法");  
}  
@end

//上面定义了一个human类,里面有一个say方法  

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
#import <Foundation/Foundation.h>  
 
@interface man:NSObject  
{}  
-(void)say; @end  
   
@implementation man  
-(void)say  
{  
    NSLog(@"man中的say方法");  
}  
@end

//在上面定义了一个man类,同样有一个say方法  

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
int main(int argc, const char * argv[])  
{  
   
    @autoreleasepool {  
           
        Human *human =[Human new];  
        man *ma=[man new];  
        //根据方法名say找到该方法的id,将sel与其绑定;  
        SEL sel =@selector(say);//也可以这样写:SEL sel=NSSelectorFromString(@"say");  
        IMP imp1 = [human methodForSelector:sel];       
        IMP imp2 = [ma methodForSelector:sel];       
   
        imp1(human,sel);  
        imp2(ma,sel);  
        //因为每个方法都有自己的地址,这种方式直接找到地址区分相同ID的方法,效率最高,但灵活性不如SEL方式。  
           
    }  
    return 0;  
}

输出语句:

1
2
2012-03-13 10:35:21.446 String[3763:403] Human中的say方法  
2012-03-13 10:35:21.450 String[3763:403] man中的say方法


    今天这些内容不太好理解,我用自己理解的方式给大家再解释一遍,class用于代替类,增加灵活性,因为我们不知道什么时候会用到什么类,方法也是如此,所以SEL可以代替方法,每个方法有方法名,ID,地址,相同的方法名,ID也一样,正常情况下我们根据方法名找到方法,用SEL方法可以根据ID找到方法,而用IMP方式可以直接找到地址,但是灵活性不如SEL方法,虽然效率最高。

上一篇:Objective-C中实现“多继承”


下一篇:转 iOS应用程序的状态及其切换(生命周期)