# Aspects > Aspects 核心原理涉及3个技术点： > > - objc_msgForward(触发消息转发机制) > - NSInvocation > - block 的本质 ## 函数指针、指针函数的区别定义不同： - 函数指针：本质是一个指针，该指针指向一个函数 - 指针函数：本质是一个函数，函数的返回值是一个指针类型写法不同 - 函数指针：`int (*fun)(int x,int y)` - 指针函数：`int* fun(int x,int y)` 用法不同： - 函数指针 ```c++ typedef int (*FuncPtr)(int, int); int add(int a, int b) { return a + b; } FuncPtr addPtr = add; int result = addPtr(3, 2); ``` - 指针函数 ```c++ int (*getAddFunction())(int, int) { return add; } int add(int a, int b) { return a + b; } int (*addPtr)(int, int) = getAddFunction(); int result = addPtr(3, 2); ``` ## block 本质 block 详细探索步骤请查看这篇文章 [block 底层原理](https://github.com/FantasticLBP/knowledge-kit/blob/master/Chapter1%20-%20iOS/1.89.md)。接下去查看建议版本的分析。第一步：编写一个基础 block 第二步：用 `xcrun --sdk iphoneos clang -arch arm64 -rewrite-objc -fobjc-arc -fobjc-runtime=ios-8.0.0 ViewController.m -o ViewController-arm64.cpp` 转成 c++ 查看原理

分析：可以发现 block 本质就是结构体，和 OC 对象一样，也有 isa 指针。block 传递进去的方法，被包装成 block 的成员变量，是一个叫做 FuncPtr 的函数指针了。是不是我们可以按照系统定义，来构造一个 struct，承接一个 block，然后发起调用呢？ ```objective-c typedef NS_OPTIONS(int, AspectBlockFlags) { AspectBlockFlagsHasCopyDisposeHelpers = (1 << 25), AspectBlockFlagsHasSignature = (1 << 30) }; typedef struct AspectBlock { __unused Class isa; AspectBlockFlags Flags; __unused int Reserved; void (__unused *invoke)(struct AspectBlock *block, ...); struct { size_t reserved; size_t Block_size; void (*copy)(void *dst, const void *src); void (*dispose)(const void *); } *descriptor; } *AspectBlockRef; void(^printBlock)(NSString *) = ^void(NSString *msg) { NSLog(@"%@", msg); }; printBlock(@"Hello world"); struct AspectBlock *fakeBlock = (__bridge struct AspectBlock *)printBlock; ((void (*)(void *, NSString *))fakeBlock->invoke)(fakeBlock, @"Hello world"); ```

思考：我们目前已经用自定义的 struct 来承接了 block 并成功执行了。能否用 NSInvocation 来触发 block？ ## NSInvocation 触发 block 一个方法需要成功调用并执行需要3要素： - 方法名称 `SEL` - 方法签名（参数个人、参数类型、返回值类型等信息） `Method Type Encoding` - 方法地址、方法实现 `IMP` 如何从自定义的 block 结构体中获取这些信息呢？

AspectsIdentifier：每做一次方法交换，都会转换为一次 AspectsIdentifier。是核心逻辑。以一个例子作为源码探索切入口，点击跳转到源码中

可以看到给 NSObject 添加分类，核心 2 个 API。一个对象方法、一个类方法： ```objective-c + (id)aspect_hookSelector:(SEL)selector withOptions:(AspectOptions)options usingBlock:(id)block error:(NSError **)error; - (id)aspect_hookSelector:(SEL)selector withOptions:(AspectOptions)options usingBlock:(id)block error:(NSError **)error; ``` 内部都走到 `aspect_add` 方法中。其中都会生成 `AspectIdentifier` ，看看是如何生成的？第一步：生成 block 签名。

第二步：因为我们通过 AOP 给原始方法添加了 block，最后的效果是既可以调用原始方法，又可以调用 block 添加的代码。实现的前提是什么？比较 block 和 hook 类的方法的签名信息需要 Match。具体逻辑查看注释。

```shell (lldb) po blockSignature number of arguments = 2 frame size = 224 is special struct return? NO return value: -------- -------- -------- -------- type encoding (v) 'v' flags {} modifiers {} frame {offset = 0, offset adjust = 0, size = 0, size adjust = 0} memory {offset = 0, size = 0} argument 0: -------- -------- -------- -------- type encoding (@) '@?' flags {isObject, isBlock} modifiers {} frame {offset = 0, offset adjust = 0, size = 8, size adjust = 0} memory {offset = 0, size = 8} argument 1: -------- -------- -------- -------- type encoding (@) '@""' flags {isObject} modifiers {} frame {offset = 8, offset adjust = 0, size = 8, size adjust = 0} memory {offset = 0, size = 8} conforms to protocol 'AspectInfo' ``` OC 方法签名和 block 方法签名是有区别的 - 比如在 Aspects 框架中，block 方法签名的参数个数是比 oc 方法参数个数少的。oc 方法自带 `id self, SEL _cmd` 2个参数。 - 都使用相同的类型编码系统，但是 block 签名可能包含额外的信息，例如捕获的变量类型。比如上面的 block 方法签名的最后一个参数 `'@""'`，其中的 `AspectInfo` 就代表捕获的变量类型。比如2个不带参数的 OC 方法签名和 block 方法签名： - oc 方法签名：`v@:` = `v` + `@` + `:`，返回值 `void`、参数1 `@` 代表对象、参数2 `：` 代表 SEL 类型 - block 方法签名：`v@?` = `v` + `@?`，返回值 `void`、参数1 `@?` 代表既是对象，又是 block

## objc_msgForward 骚操作： - 将待 hook 的方法，和 `objc_msgForward` 进行交换。 `objc_msgForward` 不管对象有没有实现，都会触发消息转发流程 - 此时会走 Runtime 的 NSObject `forwardInvocation` 流程。且 Aspects 将 `forwardInvocation` 方法指向了 `__ASPECTS_ARE_BEING_CALLED__` 方法。经历这么一波处理，hook 最后都守口到了 `__ASPECTS_ARE_BEING_CALLED__` 方法中。前面研究过了 `AspectIdentifier` 的逻辑。接下去继续看看后续步骤。

可以看到内部执行 `aspect_prepareClassAndHookSelector`，其内部会调用 `aspect_hookClass`，又会调用 `aspect_swizzleClassInPlace`，最后调用 `aspect_swizzleForwardInvocation` 方法。 ```objective-c static NSString *const AspectsForwardInvocationSelectorName = @"__aspects_forwardInvocation:"; static void aspect_swizzleForwardInvocation(Class klass) { NSCParameterAssert(klass); // If there is no method, replace will act like class_addMethod. IMP originalImplementation = class_replaceMethod(klass, @selector(forwardInvocation:), (IMP)__ASPECTS_ARE_BEING_CALLED__, "v@:@"); if (originalImplementation) { class_addMethod(klass, NSSelectorFromString(AspectsForwardInvocationSelectorName), originalImplementation, "v@:@"); } AspectLog(@"Aspects: %@ is now aspect aware.", NSStringFromClass(klass)); } ``` 该方法将被 hook 对象的 `forwardInvocation:` 方法替换为 `__aspects_forwardInvocation:`。回归头继续看下面的逻辑。

`class_replaceMethod(klass, selector, aspect_getMsgForwardIMP(self, selector), typeEncoding)` 可以实现将被 hook 类的 hook 方法，替换为 `_objc_msgForward` 或者某些版本下需要的 `_objc_msgForward_stret`。比如 ViewController 的 viewWillAppear hook 流程就是： `[UIViewController viewWillAppear:]` -> `_objc_msgForwar` -> `[UIViewController forwardInvocation:]` -> `__ASPECTS_ARE_BEING_CALLED__` ## 总结 Aspects 是 Runtime 使用的一个经典库，处理好核心逻辑后，也做了一些黑名单、线程安全等的保护。也有一些类似日志回放功能的处理。