iOS Property参数
一、@property参数
1、第一组
内存管理特性:retain assign copy strong weak unsafe_unretained autoreleasing
2、第二组
读 /写特性:readwrite readonly
3、第三组
多线程特性:nonatomic atomic
4、第四组
方法名特性:setter getter
二、参数作用
1、第一组(retain assign copy strong weak unsafe_unretained autoreleasing)用于:set方法内存管理
assign(默认参数):setter方法直接赋值,不进行任何retain操作,不改变引用计数。该方法只会针对“纯量类型”(CGFloat或NSInteger等)和C数据类型(int, float, double, char, 等等)的简单赋值操作,id类型也要用assign,所以一般iOS中的代理delegate属性都会用assign来标示。
retain:生成符合内存管理的set方法(release旧值,retain新值),适用于OC对象的成员变量。
copy:生成符合内存管理的set方法(release旧值,copy新值),适用于NSString、NSArray等不可变对象。和strong类似,不过该属性会被复制一个新的副本。很多时候使用copy是为了防止Mutable(可变类型)在我们不知道的情况下修改了属性值,而用copy可以生成一个不可变的副本防止被修改。如果我们自己实现setter方法的话,需要手动copy。
strong:强引用,其存亡直接决定了所指向对象的存亡。使用该特性实例变量在赋值时,会释放旧值同时设置新值,对对象产生一个强引用,即引用计数+1。如果不存在指向一个对象的引用,并且此对象不再显示在列表中,则此对象会被从内存中释放。适用于一般OC对象。
weak:表示的是一个弱引用,这个引用不会增加对象的引用计数,并且在所指向的对象被释放之后,weak指针会被置为nil。weak引用通常是用于处理循环引用的问题,如代理及block的使用中,相对会较多的使用到weak。即使一个对象被持有无数个弱引用,只要没有强引用指向它,那么还是会被清除。相比于assign,声明为weak的指针,指针指向的地址一旦被释放,这些指针都将被赋值为 nil。这样的好处能有效的防止野指针。因为ViewController对控件强引用,如果delegate声明为strong,UI控件代理一般指向ViewController本身,那么就会造成循环引用。不过非UI控件的delegate的属性声明是weak还是strong就要视情况而定。一般iOS的ARC中的代理delegate属性都会用weak,有时候也用于UI控件(如果是懒加载则必须用strong)。
UI控件到底用weak还是strong?
1、从storyboard或者xib上创建控件,在控件放在view上的时候,已经形成了如下的引用关系,以UIButton为例:
UIViewController->UIView->subView->UIButton
然后你为这个UIButton声明一个weak属性
@property(nonatomic,weak) IBOOutlet UIButton *btn;
相当于xib/sb对这个Button是强引用,你声明的属性对它是弱引用。
2、代码创建控件
(a)将控件声明成strong
@property(nonatomic,strong) UIButton *btn;
那么你在实现这个控件时只需这样:
_btn = [[UIButton alloc]init];
[self.view addSubview:_btn]
(b)将控件声明成weak
@property(nonatomic,weak) UIButton *btn
那么你在实现这个控件时需要这样:
UIButton *button = [[UIButton alloc]init];
_btn = button;
[self.view addSubview:_btn];
Delegate到底用weak还是assign?
为了在 Delegate 关系中防止强引用循环。在 ARC 特性下,通常我们应该设置 Delegate 属性为 weak 的。但是这里有一个疑问,我们常用到的 UITableView 的 delegate 属性是这样定义的: @property (nonatomic, assign) id<UITableViewDelegate> delegate;,为什么用的修饰符是 assign 而不是 weak?其实这个 assign 在 ARC 中意义等同于 __unsafe_unretaied(后面会讲到),它是为了在 ARC 特性下兼容 iOS4 及更低版本来实现弱引用机制。一般情况下,你应该尽量使用 weak。
unsafe_unretained:和weak一样,唯一的区别就是当对象被释放后,该属性不会被设置为nil,当该对象指针指向的内存地址被释放后,如果我们没有将其设置为nil,则在调用时会造成野指针,因为指向的内存释放了,所以是unsafe的,访问野指针的内存就造成crash, 所以尽量少用。
注意:
(1)weak与Strong一般在开启ARC机制下使用
(2)Strong决定了对象的存亡(一个对象如果没有强指针指向(引用计数器为0)时,对象将被销毁,释放内存),其指向一个对象,相当于该对象做了一次retain操作。
非ARC的retain,相当于ARC的strong,ARC的弱引用weak相当于非ARC的assign
使用copy参数与使用retain参数产生的set方法一致(将生成set方法中的retain改为copy即可)
strong,weak, unsafe_unretained往往都是用来声明属性的,如果想声明临时变量就得用__strong, __weak, __unsafe_unretained, __autoreleasing, 其用法与上面介绍的类似。
例如:
__strong NSString *yourString = @"Your String";
__weak NSString *myString = yourString;
yourString = nil;
__unsafe_unretained NSString *theirString = myString;
//现在所有的指针都为nil
再例如:
__strong NSString *yourString = @"Your String";
__weak NSString *myString = yourString;
__unsafe_unretained NSString *theirString = myString;
yourString = nil;
//现在yourString与myString的指针都为nil,而theirString不为nil,但是是野指针。
__autoreleasing:在c/c++,objective-c内存管理中有一条是:谁分配谁释放。 __autoreleasing则可以使对像延迟释放。比如你想传一个未初始 化地对像引用到一个方法当中,在此方法中实例化此对像,那么这种情况将是__autoreleasing表演的时候。例如:
- (void)generateErrorInVariable:(__autoreleasing NSError **)paramError
{
NSArray *objects = [[NSArray alloc] initWithObjects:@"A simple error", nil];
NSArray *keys = [[NSArray alloc] initWithObjects:NSLocalizedDescriptionKey, nil];
NSDictionary *errorDictionary = [[NSDictionary alloc] initWithObjects:objects forKeys:keys];
*paramError = [[NSError alloc] initWithDomain:@"MyApp"code:1 userInfo:errorDictionary];
}
- (void)test
{
NSError *error = nil;
[self generateErrorInVariable:&error];
NSLog(@"Error = %@", error);
}
这样即便在函数内部申请的空间,在函数外部也可以使用,同样也适合谁分配谁释放的原则。
同样下面的代码也是类似原因, 只不过在没有开启ARC的情况下适用:
-(NSString *)stringTest
{
NSString *retStr = [NSString stringWithString:@"test"];
return[[retStr retain] autorelease];
}
开启ARC后,应改为:
- (NSString *)stringTest
{
__autoreleasing NSString *retStr = [NSString alloc] initWithString:@"test"];
return retStr;
}
2、第二组(readwrite readonly)用于:是否要生成set方法
readwrite(默认参数):同时生成set、get方法的声明与实现,可读、可写
readonly:只生成get方法的声明与实现(不生成set的方法的声明与实现),只读
3、第三组(nonatomic atomic)用于:多线程管理
atomic(默认参数):原子性,性能低(一般开发OC中的APP不推荐使用,做金融等要求高安全的时候使用)
nonatomic:非原子性,性能高(强烈推荐使用,性能高)
atomic:(原子性操作),会被加锁,就是一个操作执行过程不能被中断,要不就执行完,要不就不执行(一个操作不可以在中途被cpu暂停然后调度)。如果一个操作是原子性的,那么在多线程环境下,就不会出现变量被修改等奇怪的问题(保证数据同步)。原子操作就是不可再分的操作,在多线程程序中原子操作是一个非常重要的概念,它常常用来实现一些同步机制,同时也是一些常见的多线程Bug的源头。
nonatomic:(非原子性操作)操作是直接从内存中取数值(不考虑其是否被占用),因为它是从内存中取得数据,它并没有一个加锁的保护来用于cpu中的寄存器计算Value,它只是单纯的从内存地址中,当前的内存存储的数据结果来进行使用。在多线程环境下可提高性能,但无法保证数据同步。
4、第四组(setter getter)用于:set、get方法重命名(常用于BOOL类型的成员变量的get方法,BOOL方法常以is开头(set方法很少用))
setter:给成员变量的set方法重命名,set方法默认命名:- (void) set成员变量名(成员变量名首字母大写):(成员变量数据类型)成员变量名。
getter:给成员变量的set方法重命名,get方法默认命名:- (成员变量数据类型) 成员变量名。
synthesize :合成访问器方法,实现property所声明的方法的定义。其实说直白就像是:property声明了一些成员变量的访问方法,synthesize则定义了由property声明的方法。
他们之前的对应关系是:property 声明方法 ->头文件中申明getter和setter方法 synthesize定义方法 -> m文件中实现getter和setter方法。在.m文件中同时实现getter和setter时候需要@synthesize age = _age。
在Xcode4.5及以后的版本中,可以省略@synthesize,编译器会自动帮你加上get 和 set 方法的实现,并且默认会去访问_age这个成员变量,如果找不到_age这个成员变量,会自动生成一个叫做 _age的私有成员变量。
注意:@property (nonatomic) NSString *name; 在arc下,默认是strong。 但是如果是bool等基本数据类型默认就是assign
所以property的属性默认是:readwrite,assign/strong , atomic
@property探究(二): 深入理解
在进入正题之前,先介绍一个clang
编译器的命令
clang -rewrite-objc main.m
这个命令用于clang重写.m文件为.cpp文件。
我们都知道
@property = ivar + getter + setter
ivar
就是实例变量,编译器会帮我们自动生成名字为'_属性名'
这样的实例变量,同时也会自动生成getter
和setter
方法。
有如下代码
#import <Foundation/Foundation.h>
@interface Person : NSObject
@property (nonatomic, copy) NSString* cjmName;
@property (nonatomic, assign) NSUInteger cjmAge;
@end
@implementation Person
@synthesize cjmName = _cjmName;
@synthesize cjmAge = _cjmAge;
@end
int main(int argc, const char * argv[]) {
@autoreleasepool {
Person *p = [[Person alloc] init];
p.cjmName = @"JIaming Chen";
p.cjmAge = 22;
}
return 0;
}
使用上述命令后生成的.cpp文件
中可以查找到如下部分的代码
#ifndef _REWRITER_typedef_Person
#define _REWRITER_typedef_Person
typedef struct objc_object Person;
typedef struct {} _objc_exc_Person;
#endif
extern "C" unsigned long OBJC_IVAR_$_Person$_cjmName;
extern "C" unsigned long OBJC_IVAR_$_Person$_cjmAge;
struct Person_IMPL {
struct NSObject_IMPL NSObject_IVARS;
NSString *_cjmName;
NSUInteger _cjmAge;
};
// @property (nonatomic, copy) NSString* cjmName;
// @property (nonatomic, assign) NSUInteger cjmAge;
/* @end */
// @implementation Person
// @synthesize cjmName = _cjmName;
static NSString * _I_Person_cjmName(Person * self, SEL _cmd) { return (*(NSString **)((char *)self + OBJC_IVAR_$_Person$_cjmName)); }
extern "C" __declspec(dllimport) void objc_setProperty (id, SEL, long, id, bool, bool);
static void _I_Person_setCjmName_(Person * self, SEL _cmd, NSString *cjmName) { objc_setProperty (self, _cmd, __OFFSETOFIVAR__(struct Person, _cjmName), (id)cjmName, 0, 1); }
// @synthesize cjmAge = _cjmAge;
static NSUInteger _I_Person_cjmAge(Person * self, SEL _cmd) { return (*(NSUInteger *)((char *)self + OBJC_IVAR_$_Person$_cjmAge)); }
static void _I_Person_setCjmAge_(Person * self, SEL _cmd, NSUInteger cjmAge) { (*(NSUInteger *)((char *)self + OBJC_IVAR_$_Person$_cjmAge)) = cjmAge; }
// @end
int main(int argc, const char * argv[]) {
/* @autoreleasepool */ { __AtAutoreleasePool __autoreleasepool;
Person *p = ((Person *(*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)((Person *(*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)objc_getClass("Person"), sel_registerName("alloc")), sel_registerName("init"));
((void (*)(id, SEL, NSString *))(void *)objc_msgSend)((id)p, sel_registerName("setCjmName:"), (NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_1f_dz4kq57d4b19s4tfmds1mysh0000gn_T_main_4b2631_mi_0);
((void (*)(id, SEL, NSUInteger))(void *)objc_msgSend)((id)p, sel_registerName("setCjmAge:"), (NSUInteger)22);
}
return 0;
}
以上代码就是编译器为我们生成的C代码,现在一一讲解几个比较重要的部分。
typedef struct objc_object Person;
编译器将struct objc_object
重命名为我们自定义的Person
类,struct objc_object
结构体只有一个类型为Class
的isa
指针变量
/// Represents an instance of a class.
struct objc_object {
Class isa OBJC_ISA_AVAILABILITY;
};
而这个Class
就代表类对象。
/// An opaque type that represents an Objective-C class.
typedef struct objc_class *Class;
struct objc_class {
Class isa OBJC_ISA_AVAILABILITY;
/#if !__OBJC2__
Class super_class OBJC2_UNAVAILABLE;
const char *name OBJC2_UNAVAILABLE;
long version OBJC2_UNAVAILABLE;
long info OBJC2_UNAVAILABLE;
long instance_size OBJC2_UNAVAILABLE;
struct objc_ivar_list *ivars OBJC2_UNAVAILABLE;
struct objc_method_list **methodLists OBJC2_UNAVAILABLE;
struct objc_cache *cache OBJC2_UNAVAILABLE;
struct objc_protocol_list *protocols OBJC2_UNAVAILABLE;
#endif
} OBJC2_UNAVAILABLE;
(由于篇幅问题,本文不详细讲解OC类的实现细节,如有兴趣可以参考iOS 深入代码理解类对象)你只需要知道这个Person
就是我们创建的类对象就好了,这个类对象包含了Person
类所需的所有东西,包括属性、方法列表、版本号等一系列信息。
接下来的
extern "C" unsigned long OBJC_IVAR_$_Person$_cjmName;
extern "C" unsigned long OBJC_IVAR_$_Person$_cjmAge;
定义了两个unsigned long
类型的变量,这两个变量代表一个偏移量
,值这两个实例变量在内存中存储的偏移量
,通过这两个值就能够在内存中定位到这两个实例变量的位置。
这两个值是运行时计算出偏移量
硬编码(hard code)写入的,这样的好处在于,如果你使用了一个库,这个库的类定义比较旧,而链接的代码使用的是版本较新的代码,增加了几个实例变量,你的程序运行时也不会报错,因为偏移量
是通过运行时计算出来的,仍旧能够找到相应的位置。如果不使用合成存取方法定义实例变量而使用手工的方式创建,这个偏移量
就是编译器计算出硬编码写到代码中的,如果类定义和链接库的版本不一致则可能发生指针错误,因此鼓励大家尽量都使用合成存取方法。
struct Person_IMPL {
struct NSObject_IMPL NSObject_IVARS;
NSString *_cjmName;
NSUInteger _cjmAge;
};
该结构体就是Person
类实现,struct NSObject_IMPL
结构体只有一个Class isa
结构体指针变量,指向类对象,用于获取Person
类的方法列表、实例变量列表、属性列表、版本等信息。可以看出,在底层代码中编译器帮我们自动生成了名为_cjmName
和_cjmAge
的两个实例变量,如果我们修改@synthesize cjmName = _cjmName
为其他名称则这列会生成相应名称的实例变量。
static NSString * _I_Person_cjmName(Person * self, SEL _cmd) { return (*(NSString **)((char *)self + OBJC_IVAR_$_Person$_cjmName)); }
这句代码就是属性cjmName
的getter方法,可以看出,使用了OBJC_IVAR_$_Person$_cjmName
偏移量来计算实例变量的存储位置并返回。
extern "C" __declspec(dllimport) void objc_setProperty (id, SEL, long, id, bool, bool); static void _I_Person_setCjmName_(Person * self, SEL _cmd, NSString *cjmName) { objc_setProperty (self, _cmd, __OFFSETOFIVAR__(struct Person, _cjmName), (id)cjmName, 0, 1); }
这两句代码是属性cjmName
的setter方法,使用__OFFSETOFIVAR__(TYPE, MEMBER)
宏定义来计算偏移量,上文指的偏移量都是通过该宏定义计算而来,计算出偏移量后使用objc_setProperty
来设置实例变量_cjmName
的值。
将属性cjmName
的修饰符改为strong
后再次查看重写的setter
代码:
static void _I_Person_setCjmName_(Person * self, SEL _cmd, NSString *cjmName) {
(*(NSString **)((char *)self + OBJC_IVAR_$_Person$_cjmName)) = cjmName;
}
与上文代码相比发现,没有声明objc_setProperty
方法也没有使用该方法,而是直接计算出实例变量的偏移量后将指针赋给实例变量。由此就可以看出修饰符copy
和strong
底层代码的区别。
同样的可以将修饰符改为assign
、unsafe_unretained
、weak
来查看生成的代码,结果都同Strong
一致,这就解释了底层代码是如何copy
实例变量的。
再来看看以下几个结构体:
struct _ivar_t {
unsigned long int *offset; // pointer to ivar offset location
const char *name;
const char *type;
unsigned int alignment;
unsigned int size;
};
static struct /*_ivar_list_t*/ {
unsigned int entsize; // sizeof(struct _prop_t)
unsigned int count;
struct _ivar_t ivar_list[2];
} _OBJC_$_INSTANCE_VARIABLES_Person __attribute__ ((used, section ("__DATA,__objc_const"))) = {
sizeof(_ivar_t),
2,
{{(unsigned long int *)&OBJC_IVAR_$_Person$_cjmName, "_cjmName", "@\"NSString\"", 3, 8},
{(unsigned long int *)&OBJC_IVAR_$_Person$_cjmAge, "_cjmAge", "Q", 3, 8}}
};
struct _ivar_t
结构体表示每一个实例变量,记录了偏移值、名称、类型、对齐方式和大小,用于描述每一个实例变量。 struct _ivar_list_t
结构体表示类的实例变量列表,记录了实例变量的大小、个数、以及每一个实例变量描述。
我们每在类中加入一个属性,编译器都会在_ivar_list_t
变量中加入一个_ivar_t
的实例变量描述。
struct _objc_method {
struct objc_selector * _cmd;
const char *method_type;
void *_imp;
};
static struct /*_method_list_t*/ {
unsigned int entsize; // sizeof(struct _objc_method)
unsigned int method_count;
struct _objc_method method_list[4];
} _OBJC_$_INSTANCE_METHODS_Person __attribute__ ((used, section ("__DATA,__objc_const"))) = {
sizeof(_objc_method),
4,
{{(struct objc_selector *)"cjmName", "@[email protected]:8", (void *)_I_Person_cjmName},
{(struct objc_selector *)"setCjmName:", "[email protected]:[email protected]", (void *)_I_Person_setCjmName_},
{(struct objc_selector *)"cjmAge", "[email protected]:8", (void *)_I_Person_cjmAge},
{(struct objc_selector *)"setCjmAge:", "[email protected]:8Q16", (void *)_I_Person_setCjmAge_}}
};
struct _objc_method
结构体描述了每一个实例方法,包括一个SEL
类型的指针、方法类型和方法实现。 struct _method_list_t
结构体表示类的实例方法列表,记录了每一个实例方法的大小、实例方法个数以及具体的实例方法描述,每加入一个属性则会在_method_list_t
中增加setter
与getter
方法的描述。
struct _prop_t {
const char *name;
const char *attributes;
};
static struct /*_prop_list_t*/ {
unsigned int entsize; // sizeof(struct _prop_t)
unsigned int count_of_properties;
struct _prop_t prop_list[2];
} _OBJC_$_PROP_LIST_Person __attribute__ ((used, section ("__DATA,__objc_const"))) = {
sizeof(_prop_t),
2,
{{"cjmName","[email protected]\"NSString\",C,N,V_cjmName"},
{"cjmAge","TQ,N,V_cjmAge"}}
};
struct _prop_t
结构体描述了每一个属性,包括名称和属性值。 struct _prop_list_t
结构体表示属性列表,记录了每一个属性的大小、属性个数以及具体的属性描述,每加入一个属性则会在_prop_list_t
中增加_prop_t
属性描述。
从结构体中的值不难看出,属性描述中的[email protected]
表示是类型对象后接类型名称,C
表示copy
,N
表示nonatomic
,V_cjmName
表示实例变量。
总结
通过上述代码我们可以看出编译器对@property
的处理方法,以及几种修饰符的实现方式。也能够对其有一个更深入的理解。
@dynamic与@synthesize
一、@dynamic与@synthesize的区别
首先@表示当前使用的OC代码。
@property有两个对应的词,一个是@synthesize,一个是@dynamic。如果@synthesize和@dynamic都没写,那么默认的就是@syntheszie var = _var;
@synthesize的语义是如果你没有手动实现setter方法和getter方法,那么在编译的时候编译器会自动为你加上这两个方法。
@dynamic告诉编译器,属性的setter与getter方法由用户自己实现,不自动生成。(当然对于readonly的属性只需提供getter即可)。假如一个属性被声明为@dynamic var,然后你没有提供@setter方法和@getter方法,编译的时候没问题,但是当程序运行到instance.var =someVar,由于缺setter方法会导致程序崩溃;或者当运行到 someVar = var时,由于缺getter方法同样会导致崩溃。编译时没问题,运行时才执行相应的方法,这就是所谓的动态绑定。
用@dynamic后,可以在存取方法中访问一个私有变量来赋值或取值。而@synthesize则直接用@synthesize var = _var;来让属性和私有变量直接等同起来。这就是二者在书写形式上的差别。
@dynamic最常用的使用是在NSManagedObject中,此时不需要显示编程setter和getter方法。原因是:@dynamic告诉编译器不做处理,使编译通过,其getter和setter方法会在运行时动态创建,由Core Data框架为此类属性生成存取方法。
nonatomic和atomic的区别?atomic是绝对的线程安全么?为什么?如果不是,那应该如何实现?
原文@property参数、@property探究(二): 深入理解、@dynamic与@synthesize的区别
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