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runtime属性与成员变量

前言

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：

  @interfaceHYBPropertyLearn: 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_tproperty = 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_tattribute = attrbutes[j];              const char *name = attribute.name;       const char *value = attribute.value;         NSLog(@"name: %s   value: %s", name, value);     }          free(attrbutes);   }      free(properties); }

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。
我们通过runtime提供的 property_getName 函数来获取属性名称。
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。
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。
若有获取单独的 objc_property_attribute_t 的 name 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 name 和 value

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 name 和 value ：

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;

而 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。