iOS 底層探究：屬性與成員變量

這是我參與8月更文挑戰的第6天，活動詳情查看：8月更文挑戰緩存

1.WWDC 類結構的優化

在WWDC關於runtime裏面關於類的優化裏面提到了clean memory，dirty memorymarkdown

1.1 Clean Memory

加載後不會再改變的內存
class_ro_t是隻讀的，屬於Clean Memory
可移除，從而節省更多內存空間。若是你有須要，系統能夠從磁盤中從新加載。

1.2 Dirty Memory

進程運行時會發生變化的內存
類結構體一旦被使用就是Dirty Memory，由於運行時會寫入新的數據，例如：方法緩存
Dirty Memory是類數據被分爲兩部分的緣由

Dirty Memory比Clean Memory更昂貴，由於在進程運行的整個過程當中，都須要被保留。經過分離出那些永遠不會改變的數據，將大部分的類數據存儲爲Clean Memory。類結構一經使用就會變成Dirty Memory，由於運行時會向他寫入新的數據，例如建立一個新的方法緩存並從類中指向它。因此class_rw_t出現了，它能夠讀寫類的繼承關係，跟蹤類的方法，屬性，協議等，單隻有大約10%的類會去修改它的方法，因此class_rw_ext_t出現了，90%內將不須要class_rw_ext_t，這能節省class_rw_t一半的空間。以下圖app

2.屬性和成員變量

在iOS5以前，定義成員變量是在大括號裏定義，同時用了@property聲明，並且還在@implementation中使用@synthesize方法。緣由是蘋果將默認編譯器從GCC轉換爲LLVM（low level virtual machine），纔再也不須要爲屬性聲明實例變量了。在沒有更改以前，屬性的正常寫法須要成員變量+@property+@synthesize成員便利那個三個步驟。更換爲LLVM以後，編譯器在編譯過程當中發現沒有新的實例變量後，就會生成一個下劃線開頭的實例變量。所以如今部門沒必要再聲明一個實例變量。如今@property聲明的屬性不單單給咱們生成一個_類型的成員變量，同時也會生成setter/getter方法。ide

屬性=帶下劃線成員變量+setter+getter方法。
實例變量：特殊的成員變量（類的實例化）。

2.1 成員變量與屬性的區別

成員變量：在底層只是變量的聲明
屬性：系統會自動在底層添加_屬性名變量，同時生成setter和getter方法

2.2 成員變量與實例變量的區別

實例變量是一種特殊的成員變量
成員變量爲基本數據類型
實例變量爲對象類型，例如：NSObject類型
NSString爲常量類型，屬於成員變量

3.isKindOfClass

3.1方法的做用

不管調用類對象仍是實例對象的isKindOfClass方法，入口函數統一爲 objc_opt_isKindOfClass 找到objc_opt_isKindOfClass函數函數

BOOL 
objc_opt_isKindOfClass(id obj, Class otherClass) 
{ 
#if __OBJC2__ 
    if (slowpath(!obj)) return NO; 
    Class cls = obj->getIsa(); 
    if (fastpath(!cls->hasCustomCore())) { 
        for (Class tcls = cls; tcls; tcls = tcls->getSuperclass()) { 
            if (tcls == otherClass) return YES; 
         } 
         return NO; 
     } 
#endif 
    return ((BOOL(*)(id, SEL, Class))objc_msgSend)(obj, @selector(isKindOfClass:), otherClass); 
}
複製代碼

獲取對象isa指向的類，和傳入的Class對比
遍歷對象isa指向類的父類，和傳入的Class對比

isKindOfClass方法的做用：oop

類對象
- 元類 VS Class
- 遍歷：類的父類 VS Class
實例對象
- 類 VS Class
- 遍歷：類的父類 VS Class

3.2驗證類對象與實例對象

示例：封裝isKindOfClass函數post

void isKindOfClassDemo(){ 
    BOOL re1 = [(id)[NSObject class] isKindOfClass:[NSObject class]]; 
    BOOL re2 = [(id)[LGPerson class] isKindOfClass:[LGPerson class]]; 
    NSLog(@"NSObject類對象：%hhd", re1); 
    NSLog(@"LGPerson類對象：%hhd", re2); 
    BOOL re3 = [(id)[NSObject alloc] isKindOfClass:[NSObject class]]; 
    BOOL re4 = [(id)[LGPerson alloc] isKindOfClass:[LGPerson class]]; 
    NSLog(@"NSObject實例對象：%hhd", re3); 
    NSLog(@"LGPerson實例對象：%hhd", re4); }
複製代碼

調用isKindOfClassDemo函數優化

isKindOfClassDemo(); 
------------------------- 
NSObject類對象：1 
LGPerson類對象：0 
NSObject實例對象：1 
LGPerson實例對象：1
複製代碼

3.3分析

res1傳入的是NSObject的類，獲取元類與NSObject不等，繼續尋找獲取元類的父類爲NSObject與傳入的值相等，返回true。

- res2傳入的是LGPerson的類，獲取元類與LGPerson不等，繼續尋找獲取元類的父類爲NSObject的元類，與傳入的值依舊不等，繼續往上NSObject元類的父類爲NSObject依舊不等，再往上就是nil，最後返回false

res3 傳入的是NSObject的實例，獲取對象的類，與NSObject相等，返回true
res4 傳入的是LGPerson的實例，獲取對象的類，與LGPerson相等，返回true

4 isMemberOfClass

4.1方法的做用

找到isMemberOfClass方法spa

+ (BOOL)isMemberOfClass:(Class)cls { 
    return self->ISA() == cls; 
} 
- (BOOL)isMemberOfClass:(Class)cls { 
    return [self class] == cls; 
}
複製代碼

類方法：獲取類的元類，和傳入的cls對比
實例方法：獲取對象所屬的類，和傳入的cls對比

4.2驗證類對象與實例對象

封裝isMemberOfClass方法code

void isMemberOfClassDemo(){ 
    BOOL re1 = [(id)[NSObject class] isMemberOfClass:[NSObject class]]; 
    BOOL re2 = [(id)[LGPerson class] isMemberOfClass:[LGPerson class]]; 
    NSLog(@"NSObject類對象：%hhd", re1); 
    NSLog(@"LGPerson類對象：%hhd", re2); 
    BOOL re3 = [(id)[NSObject alloc] isMemberOfClass:[NSObject class]]; 
    BOOL re4 = [(id)[LGPerson alloc] isMemberOfClass:[LGPerson class]]; 
    NSLog(@"NSObject實例對象：%hhd", re3); 
    NSLog(@"LGPerson實例對象：%hhd", re4); 
}
複製代碼

調用isMemberOfClassDemo函數

isMemberOfClassDemo(); 
------------------------- 
NSObject類對象：0 
LGPerson類對象：0 
NSObject實例對象：1 
LGPerson實例對象：1
複製代碼

4.3分析

res1是NSObject類調用類方法isMemberOfClass與NSObject類比較，很明顯，NSObject的元類與NSObject自己並不相等，因此返回false
res2是LGPerson類調用類方法isMemberOfClass與LGPerson類比較，LGPerson的元類與LGPerson自己並不相等，因此返回false
res3是NSObject的實例調用實例方法isMemberOfClass與NSObject類比較，明顯她們是相同的，因此返回true
res4是LGPerson的實例調用實例方法isMemberOfClass與LGPerson類比較，明顯的他們是相同的，因此返回true