在上一篇快速查找流程文章中，我們分析了快速查找流程，如果快速查不到，則需要進入慢速查找流程，以下是慢速查找的分析過程
objc_msgSend 慢速查找流程分析
慢速查找-匯編部分
在快速查找流程中，如果沒有找到方法實現，無論是走到CheckMiss還是JumpMiss，最終都會走到__objc_msgSend_uncached匯編函數
- 在
objc-msg-arm64.s文件中查找__objc_msgSend_uncached的匯編實現，其中的核心是MethodTableLookup（即查詢方法列表），其源碼如下
STATIC_ENTRY __objc_msgSend_uncached
UNWIND __objc_msgSend_uncached, FrameWithNoSaves
// THIS IS NOT A CALLABLE C FUNCTION
// Out-of-band p16 is the class to search
MethodTableLookup // 開始查詢方法列表
TailCallFunctionPointer x17
END_ENTRY __objc_msgSend_uncached
- 搜索
MethodTableLookup的匯編實現，其中的核心是_lookUpImpOrForward，匯編源碼實現如下
.macro MethodTableLookup
// push frame
SignLR
stp fp, lr, [sp, #-16]!
mov fp, sp
// save parameter registers: x0..x8, q0..q7
sub sp, sp, #(10*8 + 8*16)
stp q0, q1, [sp, #(0*16)]
stp q2, q3, [sp, #(2*16)]
stp q4, q5, [sp, #(4*16)]
stp q6, q7, [sp, #(6*16)]
stp x0, x1, [sp, #(8*16+0*8)]
stp x2, x3, [sp, #(8*16+2*8)]
stp x4, x5, [sp, #(8*16+4*8)]
stp x6, x7, [sp, #(8*16+6*8)]
str x8, [sp, #(8*16+8*8)]
// lookUpImpOrForward(obj, sel, cls, LOOKUP_INITIALIZE | LOOKUP_RESOLVER)
// receiver and selector already in x0 and x1
mov x2, x16
mov x3, #3
bl _lookUpImpOrForward //核心源碼
// IMP in x0
mov x17, x0
// restore registers and return
ldp q0, q1, [sp, #(0*16)]
ldp q2, q3, [sp, #(2*16)]
ldp q4, q5, [sp, #(4*16)]
ldp q6, q7, [sp, #(6*16)]
ldp x0, x1, [sp, #(8*16+0*8)]
ldp x2, x3, [sp, #(8*16+2*8)]
ldp x4, x5, [sp, #(8*16+4*8)]
ldp x6, x7, [sp, #(8*16+6*8)]
ldr x8, [sp, #(8*16+8*8)]
mov sp, fp
ldp fp, lr, [sp], #16
AuthenticateLR
.endmacro
上述匯編的過程，可以通過匯編調試來驗證
-
在
main中，例如[person sayHello]對象方法調用處加一個斷點，并且開啟匯編調試【Debug -- Debug worlflow -- 勾選Always show Disassembly】，運行程序image.png -
匯編中
objc_msgSend加一個斷點，執行斷住，按住control + stepinto，進入objc_msgSend的匯編 -
在
_objc_msgSend_uncached加一個斷點，執行斷住，按住control + stepinto，進入匯編image.jpeg
從上可以看出最后走到的就是
lookUpImpOrForward，此時并不是匯編實現
注：
1、C/C++中調用 匯編 ，去查找匯編時，C/C++調用的方法需要多加一個下劃線
2、匯編 中調用 C/C++方法時，去查找C/C++方法，需要將匯編調用的方法去掉一個下劃線
慢速查找-C/C++部分
- 根據匯編部分的提示，全局續搜索
lookUpImpOrForward，最后在objc-runtime-new.mm文件中找到了源碼實現，這是一個c實現的函數
IMP lookUpImpOrForward(id inst, SEL sel, Class cls, int behavior)
{
// 定義的消息轉發
const IMP forward_imp = (IMP)_objc_msgForward_impcache;
IMP imp = nil;
Class curClass;
runtimeLock.assertUnlocked();
// 快速查找，如果找到則直接返回imp
//目的：防止多線程操作時，剛好調用函數，此時緩存進來了
if (fastpath(behavior & LOOKUP_CACHE)) {
imp = cache_getImp(cls, sel);
if (imp) goto done_nolock;
}
//加鎖，目的是保證讀取的線程安全
runtimeLock.lock();
//判斷是否是一個已知的類：判斷當前類是否是已經被認可的類，即已經加載的類
checkIsKnownClass(cls);
//判斷類是否實現，如果沒有，需要先實現，此時的目的是為了確定父類鏈，方法后續的循環
if (slowpath(!cls->isRealized())) {
cls = realizeClassMaybeSwiftAndLeaveLocked(cls, runtimeLock);
}
//判斷類是否初始化，如果沒有，需要先初始化
if (slowpath((behavior & LOOKUP_INITIALIZE) && !cls->isInitialized())) {
cls = initializeAndLeaveLocked(cls, inst, runtimeLock);
}
runtimeLock.assertLocked();
curClass = cls;
//----查找類的緩存
// unreasonableClassCount -- 表示類的迭代的上限
//（猜測這里遞歸的原因是attempts在第一次循環時作了減一操作，然后再次循環時,仍在上限的范圍內，所以可以繼續遞歸）
for (unsigned attempts = unreasonableClassCount();;) {
//---當前類方法列表（采用二分查找算法），如果找到，則返回，將方法緩存到cache中
Method meth = getMethodNoSuper_nolock(curClass, sel);
if (meth) {
imp = meth->imp;
goto done;
}
//當前類 = 當前類的父類，并判斷父類是否為nil
if (slowpath((curClass = curClass->superclass) == nil)) {
//--未找到方法實現，方法解析器也不行，使用轉發
imp = forward_imp;
break;
}
// 如果父類鏈中存在循環，則停止
if (slowpath(--attempts == 0)) {
_objc_fatal("Memory corruption in class list.");
}
// --父類緩存
imp = cache_getImp(curClass, sel);
if (slowpath(imp == forward_imp)) {
// 如果在父類中找到了forward，則停止查找，且不緩存，首先調用此類的方法解析器
break;
}
if (fastpath(imp)) {
//如果在父類中，找到了此方法，將其存儲到cache中
goto done;
}
}
//沒有找到方法實現，嘗試一次方法解析
if (slowpath(behavior & LOOKUP_RESOLVER)) {
//動態方法決議的控制條件，表示流程只走一次
behavior ^= LOOKUP_RESOLVER;
return resolveMethod_locked(inst, sel, cls, behavior);
}
done:
//存儲到緩存
log_and_fill_cache(cls, imp, sel, inst, curClass);
//解鎖
runtimeLock.unlock();
done_nolock:
if (slowpath((behavior & LOOKUP_NIL) && imp == forward_imp)) {
return nil;
}
return imp;
}
主要有以下幾步：
【第一步】
cache緩存中進行查找，即快速查找，找到則直接返回imp，反之，則進入【第二步】-
【第二步】判斷
cls是否是
已知類，如果不是，則報錯類是否
實現，如果沒有，則需要先實現，確定其父類鏈，此時實例化的目的是為了確定父類鏈、ro、以及rw等，方法后續數據的讀取以及查找的循環是否
初始化，如果沒有，則初始化
-
【第三步】
for循環，按照類繼承鏈或者元類繼承鏈的順序查找當前
cls的方法列表中使用二分查找算法查找方法，如果找到，則進入cache寫入流程，并返回imp，如果沒有找到，則返回nil當前
cls被賦值為父類，如果父類等于nil，則imp = 消息轉發，并終止遞歸，進入【第四步】如果
父類鏈中存在循環，則報錯，終止循環-
父類緩存中查找方法如果
未找到，則直接返回nil，繼續循環查找如果
找到，則直接返回imp，執行cache寫入流程
-
【第四步】判斷是否執行過動態方法解析
- 如果沒有，執行
動態方法解析 - 如果執行過一次動態方法解析，則走到
消息轉發流程
- 如果沒有，執行
以上就是方法的慢速查找流程，下面在分別詳細解釋二分查找原理 以及 父類緩存查找詳細步驟
getMethodNoSuper_nolock方法：二分查找方法列表
查找方法列表的流程如下所示，
其二分查找核心的源碼實現如下
ALWAYS_INLINE static method_t *
findMethodInSortedMethodList(SEL key, const method_list_t *list)
{
ASSERT(list);
const method_t * const first = &list->first;
const method_t *base = first;
const method_t *probe;
uintptr_t keyValue = (uintptr_t)key; //key 等于 say666
uint32_t count;
//base相當于low，count是max，probe是middle，這就是二分
for (count = list->count; count != 0; count >>= 1) {
//從首地址+下標 --> 移動到中間位置（count >> 1 右移1位即 count/2 = 4）
probe = base + (count >> 1);
uintptr_t probeValue = (uintptr_t)probe->name;
//如果查找的key的keyvalue等于中間位置（probe）的probeValue，則直接返回中間位置
if (keyValue == probeValue) {
// -- while 平移 -- 排除分類重名方法
while (probe > first && keyValue == (uintptr_t)probe[-1].name) {
//排除分類重名方法（方法的存儲是先存儲類方法，在存儲分類---按照先進后出的原則，分類方法最先出，而我們要取的類方法，所以需要先排除分類方法）
//如果是兩個分類，就看誰先進行加載
probe--;
}
return (method_t *)probe;
}
//如果keyValue 大于 probeValue，就往probe即中間位置的右邊查找
if (keyValue > probeValue) {
base = probe + 1;
count--;
}
}
return nil;
}
算法原理簡述為：從第一次查找開始，每次都取中間位置，與想查找的key的value值作比較，如果相等，則需要排除分類方法，然后將查詢到的位置的方法實現返回，如果不相等，則需要繼續二分查找，如果循環至count = 0還是沒有找到，則直接返回nil，如下所示：
cache_getImp方法：父類緩存查找
cache_getImp方法是通過匯編_cache_getImp實現，傳入的$0是 GETIMP，如下所示
如果父類緩存中
找到了方法實現，則跳轉至CacheHit即命中，則直接返回imp如果在父類緩存中，
沒有找到方法實現，則跳轉至CheckMiss或者JumpMiss，通過判斷$0跳轉至LGetImpMiss，直接返回nil
總結
對于對象方法（即實例方法），即在
類中查找，其慢速查找的父類鏈是：類--父類--根類--nil對于類方法，即在
元類中查找，其慢速查找的父類鏈是：元類--根元類--根類--nil如果
快速查找、慢速查找也沒有找到方法實現，則嘗試動態方法決議如果
動態方法決議仍然沒有找到，則進行消息轉發
消息轉發會實現
- 其中
_objc_msgForward_impcache是匯編實現，會跳轉至__objc_msgForward，其核心是__objc_forward_handler
STATIC_ENTRY __objc_msgForward_impcache
// No stret specialization.
b __objc_msgForward
END_ENTRY __objc_msgForward_impcache
//??
ENTRY __objc_msgForward
adrp x17, __objc_forward_handler@PAGE
ldr p17, [x17, __objc_forward_handler@PAGEOFF]
TailCallFunctionPointer x17
END_ENTRY __objc_msgForward
- 匯編實現中查找
__objc_forward_handler，并沒有找到，在源碼中去掉一個下劃線進行全局搜索_objc_forward_handler，有如下實現，本質是調用的objc_defaultForwardHandler方法
// Default forward handler halts the process.
__attribute__((noreturn, cold)) void
objc_defaultForwardHandler(id self, SEL sel)
{
_objc_fatal("%c[%s %s]: unrecognized selector sent to instance %p "
"(no message forward handler is installed)",
class_isMetaClass(object_getClass(self)) ? '+' : '-',
object_getClassName(self), sel_getName(sel), self);
}
void *_objc_forward_handler = (void*)objc_defaultForwardHandler;
看著objc_defaultForwardHandler有沒有很眼熟，這就是我們在日常開發中最常見的錯誤：沒有實現函數，運行程序，崩潰時報的錯誤提示。
