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Objective-C關鍵字@property使用原理探究

 更新時間:2023年01月06日 09:27:36   作者:山海飛鳥  
這篇文章主要為大家介紹了Objective-C關鍵字@property使用原理探究,有需要的朋友可以借鑒參考下,希望能夠有所幫助,祝大家多多進步,早日升職加薪

@property

@property是OC開發(fā)中常用到的關鍵字,今天這篇文章就為它做一個較為系統(tǒng)全面的總結

主要包含內(nèi)容

接下來我會分別解析

存取器方法

一般訪問存取器方法只需要使用.propertyName即可,需要特別指定存取器方法時可通過getter=getterNamesetter=setterName,具體示例如下:

// 指定getter訪問名為isOpen

@property (nonatomic, assign, getter=isOpen) BOOL open;

// 指定setter方法名為setNickName:

@property (nonatomic, copy, setter=setNickName:) NSString *name;

讀寫權限

  • readwrite:表示自動生成對應的 getter 和 setter 方法,即可讀可寫權限, readwrite是編譯器的默認選項。
  • readonly:表示只生成 getter ,不需要生成 setter ,即只可讀,不可以修改。

內(nèi)存管理

  • strong:指定與目標對象存在強(擁有)的關系,修飾對象的引用計數(shù)會+1,通常用來修飾對象類型,可變集合及可變字符串類型。當對象引用計數(shù)為0,即不被任何對象持有,對象就會從內(nèi)存中釋放
  • assign:不改變修飾對象的引用計數(shù),通常用來修飾基本數(shù)據(jù)類型(NSInteger,NSNumber,CGRect,CGFloat等),也是默認屬性。需要特別注意的一點是當修飾的對象的引用計數(shù)為0對象被銷毀的時候,對象指針不會自動清空成為野指針,后續(xù)再次訪問會產(chǎn)生野指針錯誤:EXC_BAD_ACCESS
  • copy:對象會在內(nèi)存中拷貝一個副本,副本引用計數(shù)為1。一般用于不可變對象的集合類型,這是為了保證進行copy操作的時候生成的都是不可變類型。 copy分深拷貝與淺拷貝,對可變與不可變對象進行copy操作結果如下:
源對象類型拷貝方式目標對象類型拷貝類型(深|淺)
mutable對象copy不可變深拷貝
mutable對象mutableCopy可變深拷貝
immutable對象copy不可變淺拷貝
immutable對象mutableCopy可變深拷貝

可以總結以下兩點:

對mutable對象的拷貝都是深拷貝

所有對象的copy結果都是不可變

weak:弱引用關系,修飾對象的引用計數(shù)不會增加,當修飾對象被銷毀的時候,對象指針會自動置為 nil,主要可以用于避免循環(huán)引用;weak 只能用來修飾對象類型,且是在 ARC 下新引入的修飾詞,只能修飾對象,MRC 下相當于使用 assign。

數(shù)據(jù)結構

struct SideTable {
    spinlock_t slock;// 用于給原子性操作加鎖
    RefcountMap refcnts;// 引用計數(shù)hash表
    weak_table_t weak_table;// weak對象指針hash表
}
/**
* The global weak references table. Stores object ids as keys,
* and weak_entry_t structs as their values.
*/
struct weak_table_t {
    weak_entry_t *weak_entries;// 存儲 weak 對象信息的 hash 數(shù)組
    size_t    num_entries;// 數(shù)組中元素的個數(shù),數(shù)組初始化的時候默認4個,占用達到3/4會翻倍擴容
    uintptr_t mask;// 計數(shù)輔助量
    uintptr_t max_hash_displacement;// hash 元素最大偏移值
};

清除weak

對象dealloc的時候,會調(diào)用weak_clear_no_lock函數(shù)將指向該對象的弱引用指針置為nil,具體實現(xiàn)如下

// objc-weak.mm
/** 
 * Called by dealloc; nils out all weak pointers that point to the 
 * provided object so that they can no longer be used.
 * 
 * @param weak_table 
 * @param referent The object being deallocated. 
 */
void 
weak_clear_no_lock(weak_table_t *weak_table, id referent_id) 
{
    // 獲得 weak 指向的地址,即對象內(nèi)存地址
    objc_object *referent = (objc_object *)referent_id; 
    // 找到管理 referent 的 entry 容器
    weak_entry_t *entry = weak_entry_for_referent(weak_table, referent); 
    // 如果 entry == nil,表示沒有弱引用需要置為 nil,直接返回
    if (entry == nil) { 
        /// XXX shouldn't happen, but does with mismatched CF/objc
        //printf("XXX no entry for clear deallocating %p\n", referent);
        return;
    }
    // zero out references
    weak_referrer_t *referrers;
    size_t count;
    if (entry->out_of_line()) { 
        // referrers 是一個數(shù)組,存儲所有指向 referent_id 的弱引用
        referrers = entry->referrers; 
        // 弱引用數(shù)組長度
        count = TABLE_SIZE(entry);    
    } 
    else {
        referrers = entry->inline_referrers;
        count = WEAK_INLINE_COUNT;
    }
    // 遍歷弱引用數(shù)組,將所有指向 referent_id 的弱引用全部置為 nil
    for (size_t i = 0; i < count; ++i) {
        objc_object **referrer = referrers[i];
        if (referrer) {
            if (*referrer == referent) {
                *referrer = nil;
            }
            else if (*referrer) {
                _objc_inform("__weak variable at %p holds %p instead of %p. "
                             "This is probably incorrect use of "
                             "objc_storeWeak() and objc_loadWeak(). "
                             "Break on objc_weak_error to debug.\n", 
                             referrer, (void*)*referrer, (void*)referent);
                objc_weak_error();
            }
        }
    }
    // 從 weak_table 中移除對應的弱引用的管理容器
    weak_entry_remove(weak_table, entry);
}

總結:

當一個對象被銷毀時,在dealloc方法內(nèi)部經(jīng)過一系列的函數(shù)調(diào)用棧,通過兩次哈希查找,第一次根據(jù)對象的地址找到它所在的Sidetable,第二次根據(jù)對象的地址在Sidetableweak_table中找到它的弱引用表。弱引用表中存儲的是對象的地址(作為key)和weak指針地址的數(shù)組(作為value)的映射。weak_clear_no_lock函數(shù)中遍歷弱引用數(shù)組,將指向對象的地址的weak變量全都置為nil。

添加weak

一個被聲明為__weak的指針,在經(jīng)過編譯之后。通過objc_initWeak函數(shù)初始化附有__weak修飾符的變量,在變量作用域結束時通過objc_destroyWeak函數(shù)銷毀該變量。

id obj = [[NSObject alloc] init];
id __weak obj1 = obj;
/*----- 編譯 -----*/
id obj1;
objc_initWeak(&amp;obj1,obj);
objc_destroyWeak(&amp;obj1);

objc_initWeak函數(shù)調(diào)用棧如下:

// NSObject.mm
1. objc_initWeak
2. storeWeak
// objc-weak.mm
3. weak_register_no_lock
4. weak_unregister_no_lock

總結:

一個被標記為__weak的指針,在經(jīng)過編譯之后會調(diào)用objc_initWeak函數(shù),objc_initWeak函數(shù)中初始化weak變量后調(diào)用storeWeak。添加weak的過程如下:
經(jīng)過一系列的函數(shù)調(diào)用棧,最終在weak_register_no_lock()函數(shù)當中,進行弱引用變量的添加,具體添加的位置是通過哈希算法來查找的。如果對應位置已經(jīng)存在當前對象的弱引用表(數(shù)組),那就把弱引用變量添加進去;如果不存在的話,就創(chuàng)建一個弱引用表,然后將弱引用變量添加進去。(weak相關實現(xiàn)較為復雜后續(xù)的文章會做專門解析)

retain:MRC下使用,ARC下使用strong,用來修飾對象類型,強引用對象,其修飾對象的引用計數(shù)會 +1,不會對對象分配新的內(nèi)存空間。

unsafe_unretained:同weak類似,不會對對象的引用計數(shù) +1,只能用來修飾對象類型,修飾的對象在被銷毀時,其指針不會自動清空,指向的仍然是已銷毀的對象,這時再調(diào)用該指針會產(chǎn)生野指針EXC_BAD_ACCESS錯誤。

原子性

atomic 原子性:系統(tǒng)會自動給生成的 getter/setter 方法進行加鎖操作; nonatomic 非原子性:系統(tǒng)不會給自動生成的 getter/setter 方法進行加鎖操作; 設置屬性函數(shù) reallySetProperty(...) 的原子性非原子性實現(xiàn)如下:

if (!atomic) {
    oldValue = *slot;
    *slot = newValue;
} else {
    spinlock_t& slotlock = PropertyLocks[slot];
    slotlock.lock();
    oldValue = *slot;
    *slot = newValue;        
    slotlock.unlock();
}

獲取屬性函數(shù) objc_getProperty(...) 的內(nèi)部實現(xiàn)如下:

    if (offset == 0) {
        return object_getClass(self);
    }
    // Retain release world
    id *slot = (id*) ((char*)self + offset);
    if (!atomic) return *slot;
    // Atomic retain release world
    spinlock_t& slotlock = PropertyLocks[slot];
    slotlock.lock();
    id value = objc_retain(*slot);
    slotlock.unlock();
    // for performance, we (safely) issue the autorelease OUTSIDE of the spinlock.
    return objc_autoreleaseReturnValue(value);

總結

由上面代碼可見atomic只能對存取器方法加鎖,并不能保障多線程下對對象的其他操作安全。

以上就是Objective-C關鍵字@property使用原理探究的詳細內(nèi)容,更多關于Objective-C關鍵字@property的資料請關注腳本之家其它相關文章!

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