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第三章、OC相关

第三章、OC相关

作者: Evans_Xiao | 来源:发表于2019-08-09 21:26 被阅读0次

一、理解iOS中copy与mutablecopy

1、copy出来的字符串一定是不可变字符串,如果传入的是可变字符串,会发生深拷贝为不可变字符串,否则为浅拷贝。
2、mutablecopy一定是深拷贝,拷贝出来的一定是可变字符串或者数组,即使传入的是不可变字符串或者数组。

二、理解NSString使用copy修饰的原理

这个NSString类型属性是一个指针,定义成copy,操作是拷贝一份等同的对象,这个指针指向新生成的拷贝对象。当使用copy时,这个拷贝的对象无论是拷贝自NSString还是NSMutableString结果都是不可变的NSString。而如果用strong,则指向一个字符串对象,若指向的是一个NSMutableString,则当指向的对象改变时,属性值也会发生相应改变,导致错误,因为是一个不可变字符串。

更多理解请参考理解iOS中深浅拷贝-为什么NSString使用copy

三、理解iOS中分类

所有的OC类和对象,在runtime层都是用struct表示的,category也不例外,在runtime层,category用结构体category_t
结构体的定义:

struct category_t {
      const char *name;     //类的名字(name)
      classref_t cls;       //类(cls)
      struct method_list_t *instanceMethods; //category中所有给类添加的实例方法的列表(instanceMethods)
      struct method_list_t *classMethods;  //category中所有添加的类方法的列表(classMethods)
      struct protocol_list_t *protocols;  //category实现的所有协议的列表(protocols)
      struct property_list_t *instanceProperties;  //category中添加的所有属性(instanceProperties)
};

从category的定义也可以看出category可以添加实例方法、类方法;可以遵守协议,添加属性;但无法添加实例变量。

注意,在category中可以有属性(property),但是该属性只是生成了gettersetter方法的声明,并没有产生对应的实现,更不会添加对应的实例变量。如果想为实例对象添加实例变量,可以尝试使用对象关联技术。

简单来说,由运行时决议,不同分类中含有同名分类方法,最后参与编译的最后生效。

四、理解iOS属性关键字

关键字的原理:
对一个属性来说,无非俩个操作,读和取,对应的就是getset方法;通俗一点讲,这些关键字是底层约定的一些标签,当你上层对声明的属性加上这些关键字时,底层会根据不同的标签,在getset方法中,执行不同的代码。

  • nonatomic、atomic

简单从词意上理解,nonatomic非原子的,atomic原子的。属性默认是atomic,也就是原子性的。这对CP,是用于区分在多线程下,属性读取策略。
atomic:不受其他线程的影响,在get一个属性时,立马给这个属性在当前线程加一个锁,只有当get完成后,才会解锁,才会同步其他线程的set值。
nonatomic:受线程影响,在get一个属性时,不管是否有其他线程执行set方法,只返回get结束时的set值。

从这也可以看出,nonatomic声明的属性,执行速率上是要更快一点的;其实atomic这个属性在上层代码中,其实非常不常用,因为很少会遇到存在同时,多个线程对一个属性set

  • readwrite、readonly

简单理解,readwrite读写,readonly只读。属性默认是readwrite,支持读写。这对CP,是对setget方法的一个总开关。
readwrite:属性同时具有setget方法。
readonly:属性只具有get方法。

  • strong、weak

strong是每对这个属性引用一次,retainCount就会+1,只能修饰NSObject对象,不能修饰基本数据类型。是id和对象的默认修饰符。
weak对属性引用时,retainCount不变,只能修饰NSObject对象,不能修饰基本数据类型。主要用于避免循环引用。

  • assign

可以修饰基本数据类型和NSObject对象。
对这个关键字声明的属性操作时,retainCount是一直不变的,一直为1,只有主动调用release时,才会释放。

  • copy

类似strong,只能修饰NSObject对象,不能修饰基本数据类型。和strong不一样的地方是,copy后的对象,指针地址是和之前不一样的,也就是说重新分配了一块内存,也就是所谓的深拷贝。这个关键字在用的时候,因为涉及到申请新的内存空间,所以要少用。

另外要注意,copy修饰可变类型的属性时要小心,如NSMutableArray、NSMutableDictionary、NSMutableString,因为会容易造成crash。

  • iOS9的几个新关键字(nonnull、nullable、null_resettable、__null_unspecified 、__kindof)

1、nonnull:不能为空(用来修饰属性,或者方法的参数,方法的返回值)
2、nullable:表示可以为空
3、null_resettableget不能返回空,set可以为空(注意:如果使用null_resettable,必须重写get方法或者set方法,处理传递的值为空的情况))
4、__null_unspecified:不确定是否为空
5、__kindof:放在类型前面,表示修饰这个类型(__kindofMyCustomClass*)。表示当前类,也可以表示当前类的子类

五、思考不用assign去声明对象的原因

因为assign修饰的对象(一般编译的时候会产生警告:Assigningretainedobjecttounsafeproperty;objectwillbereleasedafterassignment)在释放之后,指针的地址还是存在的,也就是说指针并没有被置为nil,造成野指针。对象分配在堆上的某块内存,如果在后续的内存分配中,刚好分到了这块地址,程序就会crash。

六、理解用assign修饰基本数据类型的原理

因为基础数据类型是分配在栈上,栈的内存会由系统自己自动处理回收,不会造成野指针。

七、浅谈对category的理解

分类就是对一个类的功能进行扩展,让这个类能够适应不同情况的需求。在一般的实际开发中,我们都会对系统的一些常用类进行扩展,比如,NSString,UIButton,UILabel等,简单来说类别是一种为现有的类添加新方法的方式。

利用OC的动态运行时分配机制,category提供了一种比继承更为简洁的方法来对类进行扩展,无需创建对象类的子类就能为现有的类添加新的方法,可以为任何已经存在的类添加方法,包括系统框架UIKit等。

可以把类的实现分开在不同的文件里面,这样做的好处:
1、声明私有方法
2、分解体积庞大的类文件
3、把framework的私有方法公开

更多详情请参考iOS开发中category优点和缺点,作用

八、关于给category添加成员变量问题的思考

不能直接添加成员变量,但是可以通过runtime的方式间接实现添加成员变量的效果。

九、iOS关联对象技术底层原理

首先可以了解熟悉一下主要使用的三个函数:

// 相当于 setValue:forKey 进行关联value对象
void objc_setAssociatedObject(id object, const void *key, id value, objc_AssociationPolicy policy);

// 用来读取对象
id objc_getAssociatedObject(id object, const void *key); 

// 函数来移除一个关联对象,或者使用objc_setAssociatedObject函数将key指定的关联对象设置为nil。
void objc_removeAssociatedObjects(id object);

给分类添加属性的例子,给NSObject新增name属性:

1、声明

#import <Foundation/Foundation.h>

NS_ASSUME_NONNULL_BEGIN

@interface NSObject (Property)

@property (nonatomic, copy) NSString *name;

@end

NS_ASSUME_NONNULL_END

2、实现

import "NSObject+Property.h"
#import <objc/runtime.h>

static const char *key = "name";

@implementation NSObject (Property)

- (NSString *)name
{
    // 根据关联的key,获取关联的值。
    return objc_getAssociatedObject(self, key);
}

- (void)setName:(NSString *)name
{
    // 第一个参数:给哪个对象添加关联
    // 第二个参数:关联的key,通过这个key获取
    // 第三个参数:关联的value
    // 第四个参数:关联的策略
    objc_setAssociatedObject(self, key, name, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
}

@end

3、使用

    NSObject *objc = [[NSObject alloc] init];
    objc.name = @"龙海家园4栋402";
    NSLog(@"%@",objc.name);

更多详情请参考iOS objc_setAssociatedObject 关联对象的学习

十、理解iOS成员变量和实例变量以及类方法和实例方法

  • 成员变量和实例变量

在接口@interface括号里面的统称为成员变量,实例变量是成员变量中的一种。
实例变量:
除去基本数据类型int、float....等,其他类型的变量都叫做实例变量。
类的成员变量:
实例变量加上基本数据类型变量也就是类的成员变量。

  • 类方法和实例方法

类方法简单的来说,就是静态方法,类名直接是可以调用的,实例方法是必须要构建对象之后,用对象来调用的。
类方法在堆上分配内存,实例方法在堆栈上。

总之,
1、实例方法里面的self,是对象的首地址。
2、类方法里面的self,是Class

尽管在同一个类里面的使用self,但是self却有着不同的解读。在类方法里面的self,可以翻译成class self;在实例方法里面的self,应该被翻译成为object self。尽管他们的名字都叫self,在类方法里面的self和实例方法里面的self有着本质上的不同。

十一、iOS中堆和栈的区别

堆是先进先出,栈是先进后出

Objective-C对象所占内存总是分配在堆空间,并且堆内存是由开发者自己释放的,即release。栈是由编译器管理自动释放的,在方法中(函数体)定义的变量通常在栈内。

特点:
1、栈区(stack):由编译器自动分配释放,存放函数的参数值,局部变量等值。其操作方式类似于数据结构中的栈。
2、堆区(heap):一般由程序员分配释放,若程序员不释放,则可能会引起内存泄漏。注堆和数据结构中的堆栈不一样,其类似于链表。

栈是一个用来存储局部和临时变量的存储空间。在现代操作系统中,一个线程会分配一个栈。当一个函数被调用,一个stack frame(栈帧)就会被压到stack里。里面包含这个函数涉及的参数、局部变量、返回地址等相关信息。当函数返回后,这个栈帧就会被销毁。而这一切都是自动的,由系统帮我们进行分配与销毁。对于开发者来说,我们无须自己调度。

堆从本质上来说,程序中所有的一切都在内存中。在堆上,我们可以任何时候分配内存空间以及释放销毁它。你必须显示的请求在堆上分配内存空间,如果你不使用垃圾回收机制,你必须显示的去释放它。这就是在你的函数调用前需要完成的事情。简单来说,就是mallocfree

通常以这种方式创建对象:

NSObject *obj = [[NSObject alloc] init];

系统会在栈上存储obj这个指针变量,它所指的对象在堆中。通过[NSObject alloc]系统会为其在堆中开辟一块内存空间,并为其生成NSObject所需内存结构布局。

  • 栈对象:

优点:
1、高速,在栈上分配内存是非常快的。
2、简单,栈对象有自己的生命周期,你永远不可能发生内存泄露。因为总是在超出它的作用域时被自动销毁了。
缺点:
栈对象严格的定义了生命周期也是其主要的缺点,栈对象的生命周期不适于Objective-C的引用计数内存管理方法。
Objective-C中只支持一个类型对象:Block。
关于在Block中的对象的生命周期问题。出现这问题的原因是,Block是新的对象,当你使用Block时候,如果你想对其保持引用,你需要对其进行copy操作,(从栈上copy到堆中,并返回一个指向他的指针),而不是对其进行retain操作。

  • 堆对象:

优点:
可以自己控制对象的生命周期。
缺点:
需要程序员手动释放,容易造成内存泄漏。

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