iOS分类不能添加属性原因的探索

最近跟人交流时，提到一个问题，说iOS分类中不能添加属性。这里探讨一下不能添加的原因和添加的方法。
首先，创建一个person类，代码如下：

XGPerson.h

#import <Foundation/Foundation.h>

@interface XGPerson : NSObject
/// 年龄
@property (nonatomic, copy) NSString *age;
/// 性别
@property (nonatomic, copy) NSString *sex;

- (void)text1;

@end

XGPerson.m

#import "XGPerson.h"

@implementation XGPerson

- (void)text1 {
    NSLog(@"%s",__func__);
}

- (void)text2 {
    NSLog(@"%s",__func__);
}
@end

在控制器里获取并打印该类的成员变量、属性和方法，代码如下：

- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event {
    // 获取成员变量
    unsigned int ivarCount = 0;
    Ivar *ivars = class_copyIvarList([XGPerson class], &ivarCount);
    for (int i = 0; i < ivarCount; i++) {
        Ivar ivar = ivars[i];
        NSLog(@"第%d个成员变量：%s",i,ivar_getName(ivar));
    }
    free(ivars);
    // 获取属性
    unsigned int propertyCount = 0;
    objc_property_t *propertyList = class_copyPropertyList([XGPerson class], &propertyCount);
    for (int i = 0; i < propertyCount; i++) {
        objc_property_t property = propertyList[i];
        NSLog(@"第%d个属性：%s",i,property_getName(property));
    }
    
    
    // 获取方法列表
    unsigned int methodCount = 0;
    Method *methods = class_copyMethodList([XGPerson class], &methodCount);
    for (int i = 0; i < methodCount; i++) {
        Method method = methods[i];
        
        NSLog(@"第%d个方法：%s",i, sel_getName(method_getName(method)));
    }
    
}

此时控制台输出如下：

这里需要提出的是，平时使用@property的时候，系统会自动生成带“_”的成员变量和该变量的setter和getter方法。也就是说，属性相当于一个成员变量加getter和setter方法。那么，在分类里使用@property会是什么样子呢，下面来创建一个分类：
XGPerson+height.h

#import "XGPerson.h"

@interface XGPerson (height)

@property (nonatomic, copy) NSString *height;

@end

XGPerson+height.m

#import "XGPerson+height.h"

#import <objc/runtime.h>

@implementation XGPerson (height)


@end

如果像上面一样只在.h文件里声明height，那么.m文件里会出现两个警告，意思是说没有实现setter和getter方法。

此时在控制器里执行touchesBegan方法，控制台输出如下：

可以看到，此时person类里并没有添加带“_”的成员变量，也没有实现setter和getter方法，只是在属性列表里添加了height属性。并且此时如果在控制器里调用self.height，程序运行时会报错，显示找不到该方法。实现一下person分类里的两个方法：
XGPerson+height.m

#import "XGPerson+height.h"

#import <objc/runtime.h>

@implementation XGPerson (height)

 - (NSString *)height {

 }
 
 - (void)setHeight:(NSString *)height {

 }

@end

此时在控制器里执行touchesBegan方法，控制台输出如下：

可以看到即使实现了setter和getter方法，也仍然没有添加带“”的成员变量，也就是说，在setter和getter方法里仍然不能直接访问以下划线开头的成员变量，因为在分类里用@property声明属性时系统并没有添加以“”开头的成员变量。此时要达到添加的目的可以使用运行时的关联对象。示例代码如下：
XGPerson+height.m

#import "XGPerson+height.h"

#import <objc/runtime.h>

@implementation XGPerson (height)



 - (NSString *)height {
 return objc_getAssociatedObject(self, @"height");
 }
 
 
 - (void)setHeight:(NSString *)height {
 objc_setAssociatedObject(self, @"height", height, OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC);
 }

@end

当然也可以在setter和getter方法里访问该类其他的属性，比如在UIView的分类的里添加x、y属性，可以直接返回self.frame.origin.x和self.frame.origin.y。

总结

在分类里使用@property声明属性，只是将该属性添加到该类的属性列表，并声明了setter和getter方法，但是没有生成相应的成员变量，也没有实现setter和getter方法。所以说分类不能添加属性。但是在分类里使用@property声明属性后，又实现了setter和getter方法，那么在这个类以外可以正常通过点语法给该属性赋值和取值。就是说，在分类里使用@property声明属性，又实现了setter和getter方法后，可以认为给这个类添加上了属性。