为什么可以在类名或类对象上使用-respondsToSelector：实例方法？

Question

在Objective C的编程，4e，第9章，程序9.3中：

#import "Square.h"
int main (int argc, char * argv[])
{
   @autoreleasepool {
      Square *mySquare = [[Square alloc] init];
      ...
      // respondsTo:
      if ( [mySquare respondsToSelector: @selector (setSide:)] == YES )
         NSLog (@"mySquare responds to setSide: method");
      ...
      if ( [Square respondsToSelector: @selector (alloc)] == YES )
         NSLog (@"Square class responds to alloc method");
      ...
   }
   return 0;
}

Q1：

由于-respondsToSelector:是实例方法，而不是类方法，为什么可以直接在Square类上使用它？

Q2：

该书说您可以在此处使用Square而不是[Square class] 。 它只是一个特殊的捷径，还是背后有任何机制？

任何帮助将非常感激！ 提前致谢！

Answer 1

Q1：

简单的答案是，除了类方法之外，您还可以在类对象上调用根类的任何实例方法（无论您的类的根类是什么；在本例中为NSObject ）。

更为复杂的答案是，类对象是元类的实例。 实例方法是实例上在类中定义的方法； 类方法是类对象上的方法，这些方法在元类中定义。 每个类都有其自己的元类。 元类的继承遵循其类的继承。 即NSString的元类继承自NSObject的元类。 最终，根类的元类继承自根类。 即NSObject的元类继承自NSObject 。 这就是为什么所有NSObject的实例方法都可用于类对象的原因。

Q2：

[Square class]调用类方法+class （这与-class无关）。 +class本质上是一个标识方法，它仅返回调用它的东西（就像-self一样）； 也就是说，如果foo是指向类对象的指针，则[foo class]与foo相同。

所以+class似乎毫无用处； 我们为什么用它？ 这是因为在Objective-C语言的语法中，类名不是有效的表达式（与Smalltalk不同）。 因此，您不能说id bar = Square; ; 那不会编译。 作为语法的一种特殊情况，在消息调用表达式中允许使用类名代替接收者，并将消息发送到类对象。 即[Square something] 。 因此，如果您想在任何其他表达式上下文中使用class对象，我们可以通过调用+class的标识方法，以一种绕行方式进行操作 即[Square class]是可以在任何表达式上下文中使用的表达式（ [Square self]也可以使用，但是我们习惯上使用[Square class] ，这很不幸，因为它与-class混淆了）； 我们本来希望只使用Square ，但由于语言原因而不能。

在您的情况下，它已经是消息调用表达式中的接收者，因此不必执行[Square class] ； Square已经在那里工作了。

Answer 2

从Objective-C编程语言 ， 对象，类和消息传递中 ，

所有对象，类和实例都需要与运行时系统的接口。 类对象和实例都应该能够对它们的功能进行自省，并能够报告它们在继承层次结构中的位置。 提供此接口是NSObject类的省。

这样一来，不必执行两次NSObject方法（一次为实例提供运行时接口，再为类对象复制该接口），就可以对类对象进行特殊分配以执行根类中定义的实例方法 。 当类对象收到无法使用类方法响应的消息时，运行时系统将确定是否存在可以响应的根实例方法。 类对象可以执行的唯一实例方法是在根类中定义的实例方法，并且仅当没有类方法可以执行此工作时才可以执行 。

在这种情况下， NSObject是根类。 由于NSObject实例均符合定义了-respondsToSelector: NSObject protocol ，因此大多数类对象应能够执行-respondsToSelector:

Answer 3

// Q1：

由于-respondsToSelector：是实例方法，而不是类方法，为什么可以直接在Square类上使用它？//

您似乎有一个想法，即不能从实例方法中调用类方法（反之亦然）。 相反，这似乎是方法-respondsToSelector的意图，很可能是通过使用-class方法获取发送方的类，然后查询该类是否对选择器作出响应并返回YES或NO。 在一个更加本地化的示例中，请考虑以下内容：

-(void)someInstanceMethod{
     [MyCurrentClass doClassMethod]; //basic equivalent of [self doClassMethid];
}

如果MyCurrentClass全部分配和初始化，则在Objective-C中完全有效。

//第二季度：

这本书说您可以在这里使用Square而不是[Square class]。 它只是一个特殊的捷径，还是背后有任何机制？//

将-class发送到Class完全是多余的！ 这没有什么意义，只是多余的代码。 -class只是查询接收者的类，无论它是实例还是Class对象。

Answer 4

当前，Objective C运行时将一个类实现为某个其他类的实例对象。 因此，一个类将响应某些实例方法。

Answer 5

真正的实现，直接来自NSObject.m，是这样的：

- (BOOL)respondsToSelector:(SEL)aSelector {
        PF_HELLO("")
        return class_respondsToSelector( isa, aSelector );
}

现在，我不知道为什么有PF_HELLO("") ，但是正如您所看到的，它实际上是在运行时PF_HELLO("") CLASS“嘿，您是否有一个用于此isa的方法，称为aSelector？”

并且，在Objective-C中，类方法ALSO属于实例，但是优先级较低（与类方法同名的实例方法在类方法之前被调用）。

Objective-C动态键入的另一个方面是， id类型实际上声明如下：

typedef struct objc_class *Class;
typedef struct objc_object {
    Class isa;
} *id;

因此，您的实例对象实际上是一个Class指针。 这意味着您的-respondsToSelector消息也将转到实例类型的Class。 在您的情况下，这意味着-respondsToSelector将转到objc_class FIRST。

现在在一个测试案例中（直接来自libFoundation），我的答案将像这样总结：

Test *tst = [Test new];

    fail_unless([tst respondsToSelector:@selector(testInstanceMethod)], "-[Test respondsToSelector:] returned NO for a valid instance method (testInstanceMethod).");
    fail_if([tst respondsToSelector:@selector(testClassMethod)], "-[Test respondsToSelector:] returned YES for a class method (testInstanceMethod).");
    fail_unless([Test respondsToSelector:@selector(testClassMethod)], "+[Test respondsToSelector:] returned NO for a valid class method (testClassMethod).");
    fail_if([Test respondsToSelector:@selector(testInstanceMethod)], "+[Test respondsToSelector:] returned YES for an instance method (testInstanceMethod).");
    fail_unless([tst respondsToSelector:@selector(init)], "-[Test respondsToSelector:] returned NO for an inherited instance method (-[NSObject init].");
    fail_unless([Test respondsToSelector:@selector(alloc)], "+[Test respondsToSelector:] returned NO for an inherited class method (+[NSObject alloc]).");

    [tst release];