Swift含Block方法的objc_method_description.types编码格式问询

问题核心 #

Swift编译器为包含Block的异步方法生成的Objective-C方法编码，使用了官方ObjC类型编码文档未记载的语法，涉及的特殊字符包括*"、<、>*。

例如以下Swift方法：

func DebugLog2(message: String) async -> String

对应的方法编码为：

v32@0:8@"NSString"16@?<v@?@"NSString">24

NSMethodSignature兼容性问题 #

NSMethodSignature类无法兼容这类扩展编码，执行以下代码：

[NSMethodSignature signatureWithObjCTypes:"\"NSString\"16@?<v@?@\"NSString\">24"];

会触发报错：

'+[NSMethodSignature signatureWithObjCTypes:]: unsupported type encoding spec '"' in '"NSString"16@?<v@?@"NSString">24''

Swift代码库线索 #

查阅Swift代码库时，发现存在“extended method type encodings（扩展方法类型编码）”相关的测试代码，但未找到该编码的具体生成逻辑。

示例代码与输出 #

Swift示例代码 #

decodeProto()

@objc
class TestClass : NSObject {
    @objc
    func DebugLog(message: String) -> String {
        print(message)
        return message
    }

    @objc
    func DebugLog2(message: String) async -> String {
        do {
            try await Task.sleep(nanoseconds: 1_000_000_000)
        } catch {}
        print(message);
        return message;
    }
}

func decodeProto() {
    var methodCount : UInt32 = 1
    let methodList = class_copyMethodList(TestClass.self, UnsafeMutablePointer(&methodCount))!
    for i in 0..<Int(methodCount) {
        let method = methodList[i];
        let desc = method_getDescription(method);
        let name = desc.pointee.name!
        let types = String(validatingUTF8: desc.pointee.types!)!
        print("Selector: \(name) Description: \(types)")
    }
}

运行输出 #

Selector: DebugLog2WithMessage:completionHandler: Description: v32@0:8@"NSString"16@?<v@?@"NSString">24
Selector: DebugLogWithMessage: Description: @24@0:8@16
Selector: init Description: @16@0:8

需求背景 #

需要通过解析方法编码计算栈帧的最大尺寸，该需求源于拦截objc_msgSend调用，在调用实际objc_msgSend前添加Objective-C异常处理，逻辑如下：

intercept_objc_msgSend (...) {
    @try {
        objc_msgSend (...);
    } @catch (NSException *ex) {
        handleException (ex);
    }
}

由于无法用C创建通用拦截方法，故采用汇编实现。通用拦截代码需为原始参数（栈帧）分配空间并复制，因此需解析方法编码以确定每个参数的大小。只需获取最大尺寸而非精确值，累加所有参数所需空间即可，无需减去寄存器传递参数的尺寸。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Rolf Bjarne Kvinge