iOS : 一个区分很大的面试题

这是 sunny博客的一道面试题，还挺值得一说的，主要考基础扎实不扎实。

考察一个面试者基础咋样，基本上问一个 @property 就够了：

@property 后面可以有哪些修饰符？
什么情况使用 weak 关键字，相比 assign 有什么不同？
怎么用 copy 关键字？
这个写法会出什么问题： @property (copy) NSMutableArray *array;
如何让自己的类用 copy 修饰符？如何重写带 copy 关键字的 setter？
这一套问题区分度比较大，如果上面的问题都能回答正确，可以延伸问更深入点的：

@property 的本质是什么？ivar、getter、setter 是如何生成并添加到这个类中的
@protocol 和 category 中如何使用 @property
runtime 如何实现 weak 属性
每个人擅长的领域不一样，我们一般会从简历上找自己写擅长的技术聊，假如自己并不是很熟，最好别写出来或扯出来，万一面试官刚好非常精通这里就露馅了。

1.@property 后面可以有哪些修饰符？

• atomic, nonatomic
  原子，非原子，用来保障属性的线程安全的，一般用nonatomic。
  因为 atomic 一方面也不能保证一定是线程安全的，另一方面消耗性能太大。
  如果不修饰，则默认是atomic的
• readonly, readwrite
  只读，或者可读可写，顾明思意，readonly 的话不允许外部进行值的修改
• strong，weak, assign, copy，unsafe_unretained
  这里只大概说下 weak, 和 assign, 因为有的人会问这两个有什么区别
  一般情况下 weak 用来修饰对象类型，而 assign 来修饰一般数据类型， id 类型看情况用，是因为 weak 修饰的对象在释放后被自动置为 nil，而 assign 不会有这部操作，所以语法上 assign 也是可以修饰对象类型，但这样很容易野指针，所以一般用 weak 修饰，但是 weak 从语法上就不能修饰一般数据类型
• setter, getter
  用来指定特定的 set 方法 和 get 方法
• nonnull, null_resettable, nullable
nonnull 和 weak 不可以同时存在
  就算有 nonnull 修饰，属性依然可以设置为 nil， 只不过有个警告而已....

2.什么情况使用 weak 关键字，相比 assign 有什么不同？

一般weak使用的地方有：

• 防止循环引用
  最典型的就是 delegate 一般要设置为 assign/weak ，和 block 内引用的的变量要在 block 之前 weak 申明一下
• 被 xib 引用的
  xib 连线的的就是强引用，所以用 weak 就可以了

weak 和 assign 的小区别：
哎呀上面刚说了...复制一下吧....

一般情况下 weak 用来修饰对象类型，而 assign 来修饰一般数据类型， id 类型看情况用。是因为 weak 修饰的对象在释放后被自动置为 nil，而 assign 不会有这部操作，所以语法上 assign 也是可以修饰对象类型，但这样很容易野指针，所以一般用 weak 修饰，但是 weak 从语法上就不能修饰一般数据类型

3.怎么用 copy 关键字？

要知道怎么要用copy关键字我们首先得知道深浅拷贝的概念：

• 浅拷贝：不产生新的内存空间，只是多一个指针，指向拷贝内容地址
• 深拷贝：产生新的内存空间，并把拷贝内容复制到新的内存空间中

然后我们在看下 copy 关键字使用场景：

• 一般最多的是我们给属性类型是 NSString，NSArray，NSDictionary, 这些用 copy 修饰 。
  因为这几个类型有分别对应的 mutable 属性，而在我们写代码的时候经常会有要把 mutable 属性的值赋给 不可变属性，譬如：

  self.str1 = @"";
  NSMutableString *mutStr1 = [NSMutableString stringWithString:@"str1"];
  _str1 = mutStr1;
  
  [mutStr1 appendString:@" - mutStr1"];
  

我们的初衷是给 _str1 赋值为 @"str1" , 这种场景下，
如果 str1 是 strong 关键字修饰的，那么打印会发现 _str1 的 值为 @"str1 - mutStr1" , 并且 _str1 的地址就是 mutStr1 的地址，
如果 str1 是 copy 关键字修饰的，那么打印会发现 _str1 的 值为 @"str1" , 并且 _str1 的地址是一个新的地址，
显然第二种结果才是我们想要的, 所以NSString，NSArray，NSDictionary这些属性用copy来修饰。

扩展一下：
反过来NSMutableString，NSMutableArray，NSMutableDictionary 却不能用 copy 修饰，因为 copy 深拷贝后的值是一个 非mutable 的，这样你再增删改就会直接崩溃。

• 自定义类的对象用 copy 修饰
  这就需要我们给自定义类实现 NSCopying 协议

4.这个写法会出什么问题： @property (copy) NSMutableArray *array;

哎呀上面也刚说了...再复制一下吧....

反过来NSMutableString，NSMutableArray，NSMutableDictionary 却不能用 copy 修饰，因为 copy 深拷贝后的值是一个 非mutable 的，这样你再增删改就会直接崩溃。

其实只要理解了深浅拷贝，这些很容易理解，就不详细举例子了

5.如何让自己的类用 copy 修饰符？如何重写带 copy 关键字的 setter？

要想自己的类能用 copy 修饰符，就要给实现 NSCopying 协议， 要是有 mutable 需求的就实现 NSMutableCopying 。

如何重写带copy关键字的setter ：

假如我们有一个类实现了 NSCopying 协议：

@interface CopyClass : NSObject <NSCopying>
@property (nonatomic, strong) NSString *str1;
@property (nonatomic, strong) NSString *str2;
@end

@implementation CopyClass 
- (id)copyWithZone:(nullable NSZone *)zone
{
    CopyClass *copyObject = [[CopyClass alloc] init];
    copyObject.str1 = copyObject.str1;
    copyObject.str2 = copyObject.str2;
    return copyObject;
}
@end

那么我们在外部调用假如是这样的:

@property (nonatomic, copy) CopyClass *myCopyB;

调用的地方：

CopyClass *copyA = [[CopyClass alloc] init];
copyA.str1 = @"str1";
copyA.str2 = @"str2";

self.myCopyB = copyA;

一般如果属性带 copy 关键字 ，那么 setter 的默认实现就是类似这样：

-(void)setMyCopyB:(CopyClass *)myCopyB
{
    _myCopyB = [myCopyB copy];
}

那这道题说如何重写带 copy 关键字的 setter，该咋写咋写呗，这还能玩出花来？不太懂这第二问的意思.....

6.@property 的本质是什么？ivar、getter、setter 是如何生成并添加到这个类中的

__@property 的本质就是 ivar + getter + setter __
我们往一个类里添加一个属性，然后用runtime方法去观察，就可以知道，这个类的
objc_ivar_list 里添加了对应的变量，methodLists 添加了对应的 sette 和 getter

那么ivar、getter、setter 是如何生成并添加到这个类中的
编译期，编译器会自动生成这个属性的 setter 和 getter 代码，并且向类中添加对应的实例变量，生成的结果和属性的声明是否有setter、getter关键字，还有@synthesize指定的变量名有关系。

也就是说我们每次在增加一个属性,系统都会在 ivar_list中添加一个成员变量的描述,在 method_list中增加 setter 与 getter 方法的描述,在属性列表中增加一个属性的描述,然后计算该属性在对象中的偏移量,然后给出 setter 与 getter 方法对应的实现,在 setter 方法中从偏移量的位置开始赋值,在 getter 方法中从偏移量开始取值,为了能够读取正确字节数,系统对象偏移量的指针类型进行了类型强转.

7.@protocol 和 category 中如何使用 @property

我们知道在类里定义一个属性时，会在该类的ivar_list添加ivar描述，会在method_list添加该属性的seter和geter方法描述，在property_list中添加一个属性描述。

但在@protocol 和 category 中如果定义一个 @property 时，只会在property_list中添加一个属性描述，method_list 和 ivar_list中都不会有相关的描述添加。

所以要想@protocol 和 category 中的 @property 有意义，就必须在类中或category中，实现这个@property的setter和getter。

但是 ivar_list 是没有该属性对应的 ivar， 所以 setter 中你是没法赋值的， 这时候就要用到 objc_setAssociatedObject 了，在 setter 中用 objc_setAssociatedObject 赋值，并在 getter 中用 objc_getAssociatedObject 取值，这样就变相完成了@protocol 和 category 中属性的设置

8.runtime 如何实现 weak 属性

首先我们要知道 weak 关键字的一些点：

• 不添加引用计数，既不持有，只是单纯的指向
• 释放的时候会置为nil

存放weak对象映射的表是由一个自旋锁管理的哈希表，当有 weak 引用时，会把 weak 对象指向的对象那个内存地址作为 weak 表的 key， 然后 value 就是 weak 对象的地址，当指向的那个对象被释放的时候， 会拿着被释放对象的地址来在 weak 里查，查到的对应的 weak 对象就会被置为nil， 然后从 weak 表中删除。