iOS objc_msgSend尾挪用优化机制

本文基于Objective-C工具的动静转达机制，具体说明OC对 objc_msgSend 的尾挪用优化方法。

1. 什么是尾挪用?

尾挪用( TailCall)：某个函数的最后一步仅仅只是挪用了一个函数(可所以自身，可所以另一个函数)。 QiShare提示：留意 “仅仅” 两个字。

尾挪用例子：

// 尾挪用：  
- (NSInteger)funcA:(NSInteger)num {       
/*  Some codes... */       
if(num == 0) {        return [self funcA:num];// 尾挪用->自身    }           
if (num > 0) {        return [self funcB:num];// 尾挪用->函数funcB    }           
return [self funcC:num];// 尾挪用->函数funcC}  

正例表明：funcA 的最后一步仅仅挪用了另一个函数。岂论是挪用funcA、funcB照旧funcC 都属于尾挪用。(岂论挪用函数的位置在哪，只要最后一步仅仅挪用一个函数就行。)

反例：不是尾挪用的例子

// 不是尾挪用1：  
- (NSInteger)funcA:(NSInteger)num {       
NSInteger num = [self funcB:(num)];       
return num;// 不是尾挪用->最后一步是返回一个值，而不是挪用一个函数  
}  

反例表明：不是尾挪用。由于最后一步是返回一个值，而不是仅仅挪用一个函数。

// 不是尾挪用2： 
- (NSInteger)funcA:(NSInteger)num {     
return [self funcB:(num)] + 1;// 不是尾挪用->缘故起因：末端有+1操纵} 

反例表明：不是尾挪用。由于最后一步不只挪用了函数尚有 +1 操纵。

2. OC的尾挪用优化表此刻那边?

小编筹备了一个Demo：通过“断点”和“当前内存环境”查察有无尾挪用优化。

场景一：无优化(由于追加了.0，不属于尾挪用)

无优化Demo结果图：

这种场景下，每次函数挪用一向在进栈，不绝申请栈空间，最后会栈溢出，最终导致瓦解。 空间伟大度O(n)，时刻伟大度O(n)。

图解如下：

场景二：有尾挪用优化

优化Demo结果图：

这种场景下，每次函数挪用一向在重用栈帧，不申请栈空间。空间伟大度O(1)，时刻伟大度O(n)。

图解如下：

3. OC是怎样实现尾挪用优化的?

这次接头因因为《Effective Objective-C 2.0》的原文：

作者对尾挪用的描写异常精简。在这里，QiShare团队对这段话举办了具体的说明：

(1)尾挪用优化的本质：很简朴，就是栈帧的复用。

(2)尾挪用优化的前提有三点：

• 尾挪用函数不必要会见当前栈帧中的变量。(变量可以作为形参，可是不能作为实参)
• 尾挪用返回后，函数没有语句必要执行。(最后一步仅仅只能执行一个函数)
• 尾挪勤奋效就是函数的返回值。(不能有此外“附加品”，最后一步仅仅只能是执行一个函数)

(3)函数挪用的进程：函数挪用会在内存中申请一块“栈帧”，生涯挪用的地点和内部变量等信息。假如函数A内部挪用函数B，那么在函数A的栈帧上就会加上一个函数B的栈帧。假如函数B再挪用了函数C，那么函数A的栈帧上就会有序加上函数B和函数C的栈帧。假如C运行竣事了，返回到函数B，C的栈帧才会消散。

(4)尾挪用优化实现道理：当函数A的最后一步仅仅是挪用另一个函数B时(可能挪用自身函数A)，这时，由于函数A的位置信息和内部变量已经不会再用到了，直接把函数A的栈帧交给函数B行使。

尾挪用优化要害图解：

总结：

• 尾挪用：某个函数的最后一步仅仅挪用了一个函数(可所以自身，可所以另一个函数)。
• OC的尾挪用优化的本质是：栈帧的复用
• 尾挪用优化实现道理：当函数A的最后一步仅仅是挪用另一个函数B时(可能挪用自身函数A)，这时，由于函数A的位置信息和内部变量已经不会再用到了，直接把函数A的栈帧交给函数B行使。

PS：尾挪用优化在Release模式下才会有，Debug模式下没有。

源码地点： https://github.com/QiShare/QiRecursiveDemo.git

（编辑：湖南网）

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