iOS彻底搞清属性与成员变量

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本文主要解决如下问题

  • 成员变量、实例变量、属性变量、局部变量、全局变量的概念
  • @property、@synthesize、@dynamic本质
  • 重写getter和setter方法注意事项
  • 类别（Category）中属性Property
  • 类别（Category）中添加实例变量
  • Objective-C 中的点语法
  • self.和下划线的区别
  • 属性、成员变量、self.var、_var使用经验总结

案例讲解

本节通过实例解释成员变量、实例变量、属性变量、局部变量、全局变量的概念

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#import <UIKit/UIKit.h>
@interface MyViewController :UIViewControlle
{
UIButton *yourButton;//实例变量
int count;//成员变量
id data；//实例变量
}
@property (nonatomic, strong) UIButton *myButton;//公有属性
@end
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#import "ViewController.h"
@interface ViewController ()
{
    BOOL test;//成员变量
    NSString *myString;//实例变量
}
@property(nonatomic,strong,readwrite)NSString *name;//私有属性
@end
static int hu=3;//全局变量
NSString*sttr1=@”S1ViewController”;//全局变量
@implementation ViewController
{
    BOOL test1;//成员变量
}
- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    // 局部变量
    NSArray *array = [[NSArray alloc] initWithObject:@“123”,nil];
}
@end

成员变量

  • 成员变量是定义在｛｝号中的变量。（包括.h和.m中，yourButton、count、data、test1都是成员变量）
  • 成员变量用于类内部，无需与外界接触的变量。

实例变量

  • 如果成员变量的数据类型是一个类则称这个变量为实例变量。（yourButton、data、myString是实例变量）
  • 实例变量+基本数据类型变量=成员变量

属性变量

  • 有前缀 @property
  • 编译器会为属性自动添加存取方法（setter、getter）和适当的实例变量（属性前加下划线_var）
  • 可以通过“点语法”访问属性，编译器会把“点语法”转换为对存取方法的调用（使用“点语法”的效果与直接调用存取方法相同）。
  • 写在.m中的属性是私有属性，如上面代码中name属性，只能在本类内部使用
  • 私有属性和公有属性的区别是是否能在类外部访问，私有属性不能继承给子类，其他相同（都会自动生成get/set方法，生成下划线的实例变量）
  • 公有属性变量是用于与其他对象交互的变量。
  • 正因为属性变量要与其他对象交互，也就有了属性修饰符或者叫属性特质（attribute）。如：nonatomic,readwrite,copy等等

局部变量：

局部变量是根据其生存周期定义的，在源文件中的array，其生命周期是在以“{ }”为界限的代码块中，虽然它的名称与成员变量相同，但不是同一个变量。

全局变量：

定义：在@implementation外定义的变量（在@implementation中定义也是可以但是一般不这么干）

@property、@synthesize、@dynamic本质

@property原理

@property = ivar + getter + setter;

实例变量+get方法+set方法,也就是说使用@property 系统会自动生成setter和getter方法;

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.

@synthesize

@synthesize的作用：（1）如果属性没有手动实现setter和getter方法，编译器为你自动生成setter与getter方法。（2）可以指定与属性对应的实例变量

@dynamic

@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

假如一个属性被声明为 @dynamic var，而且你没有提供 @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。

重写getter和setter方法注意事项

只重写getter（懒加载）：默认会自动生成下划线开头的变量，在getter中要使用下划线（return _var）来返回值，不能使用self.否则造成死循环

只重写setter：默认会自动生成下划线开头的变量，在setter中要使用下划线（ _var = var）来接收值，不能使用self.否则造成死循环

两个都重写 ：同时手动重写了一个属性的get和set方法的话，Xcode不会再自动生成带有下划线的私有成员变量了这时如果不加，@synthesize就会报错，解决方法就是添加@syntheszie var = _var**

readonly 和 writeonly情况下重写：这时属性只会生成getter或者setter方法，如果我们重写了该方法，就需要我们重新添加@synthesize

类别（Category）中属性Property

类别中只能添加方法，不能添加实例变量。我们经常看见在类别中这样写：

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@property (nonatomic, assign) CGFloat x;

在这种情况下是不会自动生成实例变量的。这里添加的属性，其实是添加的setter和getter方法。

在Objective-C提供的runtime函数中，确实有一个class_addIvar()函数用于给类添加成员变量，但是文档中特别说明：

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This function may only be called after objc_allocateClassPair and before objc_registerClassPair. Adding an instance variable to an existing class is not supported.

意思是说，这个函数只能在“构建一个类的过程中”调用。一旦完成类定义，就不能再添加成员变量了。经过编译的类在程序启动后就runtime加载，没有机会调用addIvar。程序在运行时动态构建的类需要在调用 objc_allocateClassPair 之后，objc_registerClassPair之前才可以被使用，同样没有机会再添加成员变量。那为什么可以在类别中添加方法和属性呢？
因为方法和属性并不“属于”类实例，而成员变量“属于”类实例。我们所说的“类实例”概念，指的是一块内存区域，包含了isa指针和所有的成员变量。所以假如允许动态修改类成员变量布局，已经创建出的类实例就不符合类定义了，变成了无效对象。但方法定义是在objc_class中管理的，不管如何增删类方法，都不影响类实例的内存布局，已经创建出的类实例仍然可正常使用。

在类别中添加实例变量

那我偏偏想要在类别中添加实例变量该怎么办呢？这时候就要用到runtime了，不要忘记了Objective-C是动态语言。一种常见的办法是通过runtime.h中objc_getAssociatedObject / objc_setAssociatedObject来访问和生成关联对象。这两个方法可以让一个对象和另一个对象关联，就是说一个对象可以保持对另一个对象的引用，并获取那个对象。

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//.h文件代码
//NSObject+IndieBandName.h
@interface NSObject (IndieBandName)
@property (nonatomic, strong) NSString *indieBandName;
@end
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.m文件中代码
// NSObject+IndieBandName.m 
#import "NSObject+Extension.h"
#import <objc/runtime.h>
static const void *IndieBandNameKey = &IndieBandNameKey; 
@implementation NSObject (IndieBandName)
@dynamic indieBandName;
- (NSString *)indieBandName { 
return objc_getAssociatedObject(self, IndieBandNameKey);
}
- (void)setIndieBandName:(NSString *)indieBandName { 
objc_setAssociatedObject(self, IndieBandNameKey, indieBandName, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
}
@end

通过runtime的两种方法就可以为类别添加一个实例变量了。

Objective-C 中的点语法

  • 点表达式(.)看起来与C语言中的结构体访问以及java语言汇总的对象访问有点类似，如果点表达式出现在等号 ＝ 左边，调用该属性名称的setter方法。如果点表达式出现在＝右边，调用该属性名称的getter方法。
  • OC中点表达式(.)其实就是调用对象的setter和getter方法的一种快捷方式，self.myString = @"张三";实际就是[self setmyString:@"张三"];

self.var和_var的区别

其中self.var是调用的xx属性的get/set方法，而__var则只是使用成员变量_var，并不会调用get/set方法。两者的更深层次的区别在于，通过存取方法访问比直接访问多做了一些其他的事情（例如内存管理，复制值等），例如如果属性在@property中属性的修饰符有retain，那么当使用self.xx的时候相应的属性的引用计数器由于生成了setter方法而进行加1操作，此时的retaincount为2

属性、成员变量、self.var、_var使用经验总结

  • 需要与外部类交互的都写成属性

  • 所有属性在使用时最好使用self.来调用，其他内部使用的对象尽量用成员变量定义（减少内存占用，调用更快）

  • 需要懒加载的对象定义为属性（或私有属性）

  • 重写getter(懒加载)和setter方法时在内部使用_var来操作，避免造成死锁。

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