为什么 -respondsToSelector: 实例方法可以用于类名或类对象？

Question

在 Objective C 编程中，4e，第 9 章，程序 9.3：

#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;
}

第一季度：

既然-respondsToSelector:是实例方法，不是类方法，那为什么可以直接在Square类上使用呢？

第二季度：

书上说你可以在这里使用Square 而不是[Square class]。它只是一个特殊的捷径，还是这背后有什么机制？

任何帮助将不胜感激！提前致谢！

Answer 1

来自Objective-C 编程语言，Objects, class, and Messaging，

所有对象、类和实例都需要一个接口 运行时系统。类对象和实例都应该能够 反思他们的能力并报告他们在 继承层次结构。这是 NSObject 类的领域 提供这个接口。

这样 NSObject 方法就不必实现两次——一次 为实例提供运行时接口并再次复制该接口 类对象的接口——类对象被赋予执行根类中定义的实例方法的特殊权限。 当一个类对象收到一条它不能用 类方法，运行时系统判断是否有根 可以响应的实例方法。 only 实例方法 类对象可以执行的是那些在根类中定义的，并且只有在没有可以完成这项工作的类方法时。

在这种情况下，NSObject 是根类。由于NSObject实例都符合NSObject protocol，其中-respondsToSelector:被定义，大多数类对象应该能够执行-respondsToSelector:。

Answer 2

第一季度：

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）。

更复杂的答案是类对象是元类的实例。而实例方法是实例上的方法，在类中定义；类方法是类对象上的方法，在元类中定义。每个类都有自己的元类。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 NSObject 的所有实例方法都可用于类对象的原因。

第二季度：

[Square class] 调用类方法+class（这与-class 无关）。 +class 本质上是一个身份方法，它简单地返回调用它的东西（就像-self）；即如果foo 是指向类对象的指针，那么[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）。所以你不能说id bar = Square;；那不会编译。作为语法中的一个特例，允许在消息调用表达式中使用类名代替接收者，并将消息发送到类对象；即[Square something]。所以如果你想在任何其他表达式上下文中使用类对象，我们通过调用像+class这样的标识方法以迂回的方式做到这一点；即[Square class] 是一个可以在任何表达式上下文中使用的表达式（[Square self] 也可以，但我们按照惯例使用[Square class]，这是不幸的，因为它与-class 混淆了）；我们本来希望只使用Square，但由于语言原因不能。

在你的情况下，它已经是消息调用表达式中的接收者，所以不需要做[Square class]； Square 已经在那里工作了。

Answer 3

//Q1：

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

您似乎认为类方法不能从实例方法中调用（反之亦然）。相反，这似乎是方法 -respondsToSelector 这样做的意图，很可能是通过使用 -class 方法获取发送者的类，然后查询该类是否响应选择器并返回 YES 或 NO。在更本地化的示例中，请考虑以下内容：

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

在 Objective-C 中完全有效，前提是 MyCurrentClass 已全部分配和初始化。

//第二季度：

书上说你可以在这里使用 Square 而不是 [Square class]。只是一个特殊的捷径，还是背后有什么机制？//

将 -class 发送到 Class 是完全多余的！它没有什么意义，只是额外的不必要的代码。 -class 只查询接收者的类，不管是实例还是类对象。

Answer 4

Objective C 运行时当前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，我不知道为什么会出现 PF_HELLO("")，但正如你所看到的，它实际上是在 RUNTIME 中询问类“嘿，你有这个 isa [instance] 的方法，称为 aSelector 吗？”

而且，在Objective-C中，类方法也属于实例，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 的动态类型的另一个方面是 id 类型实际上声明如下：

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

所以你的实例对象实际上是一个类指针。这意味着您的 -respondsToSelector 消息也会转到实例类型的类。在您的情况下，这意味着 -respondsToSelector 将首先进入 objc_class。

现在在一个测试用例中，（直接来自 libFoundation），我的答案总结如下：

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];