关于 @property

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前言

不论是初入iOS开发还是已经是老江湖的开发者，想必@property 已经成为了我们最熟悉的一个语法。

“属性” (property) 作为 Objc 的一项特性，主要作用就在于封装对象中的数据。Objc 对象通常会把所需要的数据保存为各种实例变量。

实例变量一般通过”存取方法” (access method) 访问。

获取方法 (getter) 用于读取变量值

设置方法 (setter) 用于写入变量值

在正规的 Objc 编码风格中，存取方法有这严格的命名规范。

正是因为这样的命名规范，所以 Objc 这门语言才能根据名称自动创建出存取方法。

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关于@property

想必大家应该都知道或者了解，@property语句相当于系统自动为我们生成了getter和setter方法。

想必大家还应该知道，我们常常在调用实例变量的时候，会出现一个前面带下划线的变量，这个变量我们也从未去特意声明过。辣么这个“下划线变量”到底是哪里来的？

没错，就是棒棒的@property带来的。

所以我们可以说@property = ivar(实例变量) + getter + setter。

比如下面这个经典的例子

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@interface Person : NSObject
@property NSString *firstName;
@property NSString *lastName;
@end

上面的写法等价于：

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@interface Person : NSObject
- (NSString *)firstName;
- (void)setFirstName:(NSString *)firstName;
- (NSString *)lastName;
- (void)setLastName:(NSString *)lastName;
@end

@property属性关键字

属性可拥有的特质分为四类：

  • 原子性 —— nonatomic

    在默认情况下，由编译器合成的方法会通过锁定机制确保原子性(atomicity)。如果属性具备nonatomic特质，则不使用自旋锁。请注意，尽管没有名为”atomic”的特质(如果某属性不是nonatomic，那他就是原子的atomic)。

  • 读写权限 ——readwrite(读写)、readonly(只读)

  • 内存管理 ——assign、strong、weak、unsafe_unretained、copy

  • 方法名 ——getter = <name>、setter = <name>

    getter = <name>的样式：

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    @property (nonatomic, getter = isOn) BOOL on;

    setter = <name>一般用在特殊环境下，比如：

    在数据反序列化、转模型的过程中，服务器返回的字段以init开头，所以你需要定义一个init开头的属性，但默认生成的getter和setter方法也会以init开头。但是编译器会把init开头的方法当成初始化方法，而初始化方法只能返回self，所以编译器会报错。

    这时候我们就要用到setter = <name>来防止编译器报错

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    @property(nonatomic, strong, getter=p_initBy, setter=setP_initBy:)NSString *initBy;
    //对关键字特殊说明
    @property(nonatomic, readwrite, copy, null_resettable) NSString *initBy;
    - (NSString *)initBy __attribute__((objc_method_family(none)));

  • 不常用的nonnull、null_resettable、nullable

ivar

说到 ivar，就要涉及到内存管理的知识了

还是那个例子

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@interface Person : NSObject
{
    NSString *_firstName;
  	NSInteger _age;
}
@end
  
  
  
@implementation AClass
- (instancetype)init{
    if (self = [super init]){
        _age = 1;
    }
  return self;
}
@end

这个 Person 类被编译之后变成一个描述 (arm64)，Person 占用24个字节，前8个字节是 isa 指针，中间八个字节是 NSString 指针，后八个字节是 NSInteger 的值

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| isa | NSString * _firstName | NSInteger _age |

调用[[Person alloc]init]的时候，会分配出24个字节的内存出来：

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| 0 | 0 | 0 |

然后往前8个字节放isa地址

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//alloc完成后
| isa | 0 | 0 |

然后调用alloc出来的 init 方法，把 _age 的值赋为1，因为 _firstName 没有初始化，所以还是0。

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//init之后
| isa | 0 | 1 |

isa指向了这个类的元类，也就是 meta，meta 里存储了父类/ ivar 结构/方法等内容，关于这个，在另一篇文章中可以看到。

getter与setter

前言说了

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Objc对象通常会把所需要的数据保存为各种实例变量。
实例变量一般通过"存取方法"(access method)访问。
获取方法(getter)用于读取变量值
设置方法(setter)用于写入变量值

这个观念，几乎都深深的刻在所有程序猿的脑海中。

所以 iOS 开发者在使用@property带来的便利的同时，不能忘记这个重要的想法。

我们所用到的person.firstName = @"Reus"其实是一个语法糖，等同于[person setFirstName:@"Reus"]。

在过去我们需要声明对应的实例变量@synthesize person = _person。

现在，一句@property已经可以做到以上所有的步骤了，并且善用@property对于内存管理来说，也是一件好事。

property 的那些事

property 在 runtime 中是objc_property_t，定义如下：

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typedef struct objc_property *objc_property_t;

而objc_property是一个结构体，包含了name和attributes。

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struct property_t {
    const char *name;
    const char *attributes;
};

attributes 本质是objc_property_attribute_t，定义了 property 的一些属性。

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typedef struct{
    const char *name;
 	const char *value;
} objc_property_attribute_t;

attributes 的具体内容大概包括类型，原子性，内存语义，对应的实例变量。

我们定义一个string的 property @property (nonatomic, copy) NSString *string;，通过property_getAttributes(property)获取到attributes并打印，结果为T@"NSString",C,N,V_string

T 代表类型，C 代表 Copy，N 代表 nonatomic，V 代表实例变量。

自动合成

完成属性定义后，编译器会自动编写访问这些属性所需的方法，此过程叫“自动合成” (autosynthesis)。这个过程是在编译的时候由编译器执行。除了生成 getter、setter 之外，编译器还要向类中添加适当类型的实例变量，并且在属性名前面加下划线，以此作为实例变量的名字。

可通过@synthesize语法来指定实例变量的名字。

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@implementation Person
@synthesize firstName = _myFirstName;
@synthesize lastName = _myLastName;
@end

微博@iOS程序犭袁曾反编译过相关代码，他大致生成了五个东西

  • OBJC_IVAR_$类名$属性名称：该属性的“偏移量”(offset)，这个偏移量是“硬编码” (hardcode)，表示该变量距离存放对象的内存区域的起始地址有多远。
  • setter 与 getter 方法对应的实现函数
  • ivar_list：成员变量列表
  • method_list：方法列表
  • prop_list：属性列表

我们每次增加一个属性，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prop_list中增加一个属性的描述，再计算偏移量，给出 setter 与 getter 方法对应的实现。在 setter 方法中从偏移量位置开始赋值，在 getter 方法中从偏移量开始取值，为了读取正确的字节数，系统偏移量的指针类型进行了强转。

写在最后

一般情况下，我们应该多用 @property，因为它可以进行某种程度的自动内存管理。但是我们在用 @property 这样方便的语法时，也千万不能忘记他的本质，这样才更有利于我们对于开发的理解。

参考

segmentfault