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iOS Runtime(三)-成员和成员属性

iOS Runtime(三)-成员和成员属性

作者: 搬砖的crystal | 来源:发表于2021-08-02 14:37 被阅读0次

    一、类型编码(Type Encoding)

    作为对Runtime的补充,编译器将每个方法的返回值和参数类型编码为一个字符串,并将其与方法的selector关联在一起。这种编码方案在其它情况下也是非常有用的,因此我们可以使用@encode编译器指令来获取它。当给定一个类型时,@encode返回这个类型的字符串编码。这些类型可以是诸如int、指针这样的基本类型,也可以是结构体、类等类型。事实上,任何可以作为sizeof()操作参数的类型都可以用于@encode()
    在Objective-C Runtime Programming Guide中的Type Encoding一节中,列出了Objective-C中所有的类型编码

        NSArray *array = @[@"1",@"2"];
        NSLog(@"array encoding type: %s", @encode(typeof(array)));
    //输出结果
    2021-07-23 14:18:34.314247+0800 DJTestDemo[2896:94566] encoding type: @
    

    还有些编码类型,@encode虽然不会直接返回它们,但它们可以作为协议中声明的方法的类型限定符。可以参考Type Encoding。
    对于属性而言,还会有一些特殊的类型编码,以表明属性是只读、拷贝、retain等等,详情可以参考Property Type String。

    二、成员变量、属性

    1. Ivar

    Ivar是表示实例变量的类型,其实际是一个指向objc_ivar结构体的指针,其定义如下:

    typedef struct objc_ivar *Ivar;
    
    struct objc_ivar {
        char *ivar_name                 OBJC2_UNAVAILABLE;  // 变量名
        char *ivar_type                 OBJC2_UNAVAILABLE;  // 变量类型
        int ivar_offset                 OBJC2_UNAVAILABLE;  // 基地址偏移字节
    #ifdef __LP64__
        int space                       OBJC2_UNAVAILABLE;
    #endif
    } 
    
    2. objc_property_t

    objc_property_t是表示OC声明的属性的类型,其实际是指向objc_property结构体的指针,其定义如下:

    typedef struct objc_property *objc_property_t;
    
    3. objc_property_attribute_t

    objc_property_attribute_t定义了属性的特性(attribute),它是一个结构体,定义如下:

    typedef struct {
        const char *name;           // 特性名
        const char *value;          // 特性值
    } objc_property_attribute_t;
    
    4.关联对象(Associated Object)

    关联对象类似于成员变量,不过是在运行时添加的。我们通常会把成员变量(Ivar)放在类声明的头文件中,或者放在类实现的@implementation后面。但这有一个缺点,我们不能在分类中添加成员变量。如果我们尝试在分类中添加新的成员变量,编译器会报错。OC针对这一问题,提供了一个解决方案:即关联对象(Associated Object)。

    我们可以把关联对象想象成一个OC对象(如字典),这个对象通过给定的key连接到类的一个实例上。不过由于使用的是C接口,所以key是一个void指针(const void *)。我们还需要指定一个内存管理策略,以告诉Runtime如何管理这个对象的内存。这个内存管理的策略可以由以下值指定:

    OBJC_ASSOCIATION_ASSIGN
    OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC
    OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC
    OBJC_ASSOCIATION_RETAIN
    OBJC_ASSOCIATION_COPY
    

    当宿主对象被释放时,会根据指定的内存管理策略来处理关联对象。如果指定的策略是assign,则宿主释放时,关联对象不会被释放;而如果指定的是retain或者是copy,则宿主释放时,关联对象会被释放。我们甚至可以选择是否是自动retain/copy。当我们需要在多个线程中处理访问关联对象的多线程代码时,这就非常有用了。

    /*
    关联对象
        id object:被关联的对象
        const void *key:关联的key,要求唯一
        id value:关联的对象
        objc_AssociationPolicy policy:内存管理的策略
    */
    void objc_setAssociatedObject(id object, const void *key, id value, objc_AssociationPolicy policy)
    //获取关联的对象
    id objc_getAssociatedObject(id object, const void *key)
    //移除关联的对象
    void objc_removeAssociatedObjects(id object)
    

    示例详见iOS Runtime(一)中的给分类添加属性。

    三、成员变量、属性的操作方法

    1.成员变量
    // 获取成员变量名
    const char * ivar_getName ( Ivar v );
    
    // 获取成员变量类型编码
    const char * ivar_getTypeEncoding ( Ivar v );
    
    // 获取成员变量的偏移量
    ptrdiff_t ivar_getOffset ( Ivar v );
    
    • ivar_getOffset函数,对于类型id或其它对象类型的实例变量,可以调用object_getIvarobject_setIvar来直接访问成员变量,而不使用偏移量。
    2.属性
    // 获取属性名
    const char * property_getName ( objc_property_t property );
    
    // 获取属性特性描述字符串
    const char * property_getAttributes ( objc_property_t property );
    
    // 获取属性中指定的特性
    char * property_copyAttributeValue ( objc_property_t property, const char *attributeName );
    
    // 获取属性的特性列表
    objc_property_attribute_t * property_copyAttributeList ( objc_property_t property, unsigned int *outCount );
    
    • property_copyAttributeValue函数,返回的char *在使用完后需要调用free()释放。
    • property_copyAttributeList函数,返回值在使用完后需要调用free()释放。

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