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iOS Runtime属性与成员变量

 作者:标哥    发布日期:2017-01-11 23:36    阅读量:1745次
 

本篇文章一起来学习一下runtime下如何操作属性和成员变量呢? 在runtime中,objc_property_t代表属性,Ivar代表成员变量。本篇讲解这两大类型的具体实现、区别及各自常用的操作。

objc_property_t属性

objc_property_t代表属性,而它又是一个结构体指针:

/// An opaque type that represents an Objective-C declared property.
typedef struct objc_property *objc_property_t;

objc_property是内置的类型,与之关联的还有一个objc_property_attribute_t,它是属性的attribute,也就是其实是对属性的详细描述,包括属性名称、属性编码类型、原子类型/非原子类型等。它的定义如下:

/// Defines a property attribute
typedef struct {
    const char *name;           /**< The name of the attribute */
    const char *value;          /**< The value of the attribute (usually empty) */
} objc_property_attribute_t;

其中,value通常是空的,但是对于类型是有值的。

定义测试类

我们先定义一个用于测试的类,用于研究属性及成员变量:

@interface HYBPropertyLearn : NSObject {
  float _privateName;
  float _privateAttribute;
}

@property (nonatomic, copy) NSString *title;
@property (nonatomic, strong) NSArray *names;
@property (nonatomic, assign) int count;
@property (nonatomic, weak) id delegate;
@property (atomic, strong) NSNumber *atomicProperty;

+ (void)test;

@end

objc_property_t与objc_property_attribute_t

我们先定义获取属性的方法:

- (void)getAllProperties {
  unsigned int outCount = 0;
  objc_property_t *properties = class_copyPropertyList(self.class, &outCount);
  
  for (unsigned int i = 0; i < outCount; ++i) {
    objc_property_t property = properties[i];
     const char *propertyName = property_getName(property);
    
   const char *propertyAttributes = property_getAttributes(property);
    NSLog(@"%s  %s", propertyName, propertyAttributes);
    
    unsigned int count = 0;
    objc_property_attribute_t *attrbutes = property_copyAttributeList(property, &count);
    for (unsigned int j = 0; j < count; ++j) {
      objc_property_attribute_t attribute = attrbutes[j];
      
      const char *name = attribute.name;
      const char *value = attribute.value;
        NSLog(@"name: %s   value: %s", name, value);
    }
    
    free(attrbutes);
  }
  
  free(properties);
}
  1. 通过class_copyPropertyList函数来获取属性列表,其中属性列表是使用@property声明的列表,对于直接使用声明为成员变量的,都不会出现在属性列表中,这也是正常的。

  2. 我们通过runtime提供的property_getName函数来获取属性名称。

  3. 若有获取属性的详细描述,可通过runtime提供的property_getAttributes函数来获取。

  4. 若有获取属性中的objc_property_attribute_t列表,可以通过property_copyAttributeList函数来获取。

  5. 若有获取单独的objc_property_attribute_tname或者value,直接使用点语法即可,它是一个结构体。

对于上面的方法,其打印结果为:

title  T@"NSString",C,N,V_title
name: T   value: @"NSString"
name: C   value: 
name: N   value: 
name: V   value: _title
names  T@"NSArray",&,N,V_names
name: T   value: @"NSArray"
name: &   value: 
name: N   value: 
name: V   value: _names
count  Ti,N,V_count
name: T   value: i
name: N   value: 
name: V   value: _count
delegate  T@,W,N,V_delegate
name: T   value: @
name: W   value: 
name: N   value: 
name: V   value: _delegate
atomicProperty  T@"NSNumber",&,V_atomicProperty
name: T   value: @"NSNumber"
name: &   value: 
name: V   value: _atomicProperty

从打印结果可以分析出来:

  • 通过property_getName获取得的是属性的名称,比如上面的title。

  • 通过property_getAttributes函数获取到的是属性具体的描述,如T@"NSString",C,N,V_title其中T是固定的.

  • 通过objc_property_attribute_t结构体可以直接获取namevalue

下面详细地说明property_getAttributes获取到的属性的语义:

  • 第一:T总是第一个,它代表类型。 对于类类型,它都是T@类型,其中@表示对象类型;对于id类型,它就是@;而对于基本数据类型,它都是T加上编码类型(@encode(type)),比如int类型就是Ti。

  • 第二:表示属性编码类型,比如是C表示copy,&表示strong,W表示weak等。待会再详细地说明。若是基本类型,它默认是assign,因此此时它是空的。

  • 第三:指定是nonatomic还是atomic,若是nonatomic,则用N表示,若是atomic,则值为空。比如上面的count属性的详细描述为:Ti,N,V_count,它表示int类型、nonatomic、成员变量名为_count;而上面的atomicProperty属性的详细描述为:T@NSNumber,&,V_atomicProperty,它表示类型为NSNumber且为对象类型、strong、atomic、成员变量名为_atomicProperty。

  • 第四:在详细描述中,属性名称是V开头,后面跟着成员变量名称。

下面再详细地说明通过property_copyAttributeList所获取到的namevalue

title属性的详细描述T@NSString,C,N,V_title通过解析得到:

// T的值@表示对象,"NSString"表示类型字符串
name: T   value: @"NSString"
// C表示copy,值为空
name: C   value: 
// N表示nonatomic,值为空
name: N   value: 
// V表示成员变量名
name: V   value: _title

names属性的详细描述T@NSArray,&,N,V_names通过解析得到:

// T的值中@表示对象类型,类型名称为"NSArray"
name: T   value: @"NSArray"
// &表示strong类型,在MRC下表示retain,值为空
name: &   value: 
// N表示nonatomic,值为空
name: N   value: 
// V表示成员变量名,值为_names
name: V   value: _names

count属性的详细描述Ti,N,V_count通过解析得到:

// T的值表示基本类型,i表示int
name: T   value: i
// N表示nonatomic,值为空
name: N   value: 
// V表示成员变量名,值为_count
name: V   value: _count

// 由于类型为基本类型,指定的是assign,它是默认的,因此所解析中并没有这个name,它会省略掉

delegate属性的详细描述T@,W,N,V_delegate通过解析得到:

// 我们所声明的delegate属性是id类型,因此也是类类型
// T的值@表示对象,但是它是id类型,没有具体的类类型名称,因此为空
name: T   value: @
// W表示weak
name: W   value: 
// N表示nonatomic
name: N   value:
// V表示成员变量名,值为_delegate 
name: V   value: _delegate

atomicProperty属性的详细描述T@NSNumber,&,V_atomicProperty通过解析得到:

// 声明为:
// @property (atomic, strong) NSNumber *atomicProperty;

// T的值@表示对象类型,类型为`NSNumber`
name: T   value: @"NSNumber"
// &表示strong类型,在MRC下表示retain
name: &   value: 
// V表示成员变量名,值为_atomicProperty
name: V   value: _atomicProperty

// 由于它是atomic原子操作,因此没有N这个name

通过上面的获取所有的属性,并不能获取到所有的成员变量,只能获取到声明为属性而自动创建对应的成员变量,这样是不能满足需求的,因此下面我们来学习一上成员变量。

Ivar

成员变量通过Ivar表示,它是objc_ivar结构体指针:

/// An opaque type that represents an instance variable.
typedef struct objc_ivar *Ivar;

objc_ivar结构的定义为:

struct objc_ivar {
    // 成员变量名
    char *ivar_name                 OBJC2_UNAVAILABLE;  
    // 成员变量encode类型
    char *ivar_type                 OBJC2_UNAVAILABLE;  
    // 基地址偏移字节
    int ivar_offset                 OBJC2_UNAVAILABLE;  
#ifdef __LP64__
    int space                       OBJC2_UNAVAILABLE;
#endif
}

我们来写一个获取所有成员变量的方法:

- (void)getAllMemberVariables {
  unsigned int outCount = 0;
  Ivar *ivars = class_copyIvarList(self.class, &outCount);
  
  for (unsigned int i = 0; i < outCount; ++i) {
    Ivar ivar = ivars[i];
    const char *name = ivar_getName(ivar);
    const char *type = ivar_getTypeEncoding(ivar);
   
    NSLog(@"name: %s encodeType: %s", name, type);
  }
  
  free(ivars);
}

其打印结果为:

name: _privateName encodeType: f
name: _privateAttribute encodeType: f
name: _count encodeType: i
name: _title encodeType: @"NSString"
name: _names encodeType: @"NSArray"
name: _delegate encodeType: @
name: _atomicProperty encodeType: @"NSNumber"

从打印结果可以看出来了,不管是属性定义还是直接声明为成员变量,都可以获取到变量名称。通过获取到所有的成员变量名称,那么我们就可以生成getter、setter方法,做我们想做的事情了。

参考及源代码

关于encode,苹果提供了所有的类型,请阅读官方文档:Type Encoding

大家可以到我的github下载本教程的demo:RuntimeDemo


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