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iOS知识基础篇

category 和 extension 的区别

  • 分类有名字,类扩展没有分类名字,是一种特殊的分类
  • 分类只能扩展方法(属性仅仅是声明,并没真正实现),类扩展可以扩展属性、成员变量和方法

define 和 const常量有什么区别?

  • define在预处理阶段进行替换,const常量在编译阶段使用
  • 宏不做类型检查,仅仅进行替换,const常量有数据类型,会执行类型检查
  • define不能调试,const常量可以调试
  • define可以定义一些简单的函数,const不可以

block和weak修饰符的区别?

  • __block不管是ARC还是MRC模式下可以使用,可以修饰对象,也可以修饰基本数据类型
  • __weak只能在ARC模式下使用,只能修饰对象(NSString),不能修饰基本数据类型
  • block修饰的对象可以在block中被重新赋值,weak修饰的对象不可以

static关键字的作用

  • 函数(方法)体内 static 变量的作用范围为该函数体,该变量的内存只被分配一次,因此其值在下次调用时仍维持上次的值;
  • 在模块内的 static 全局变量可以被模块内所用函数访问,但不能被模块外其它函数访问;
  • 在模块内的 static 函数只可被这一模块内的其它函数调用,这个函数的使用范围被限制在声明 它的模块内;
  • 在类中的 static 成员变量属于整个类所拥有,对类的所有对象只有一份拷贝;
  • 在类中的 static 成员函数属于整个类所拥有,这个函数不接收 this 指针,因而只能访问类的static 成员变量

堆和栈的区别

  • 从管理方式来讲
    • 对于栈来讲,是由编译器自动管理,无需我们手工控制;
    • 对于堆来说,释放工作由程序员控制,容易产生内存泄露(memory leak)
  • 从申请大小大小方面讲
    • 栈空间比较小
    • 堆控件比较大
  • 从数据存储方面来讲
    • 栈空间中一般存储基本类型,对象的地址
    • 堆空间一般存放对象本身,block的copy等

风格纠错题

《iOS知识基础篇》

  • 修改后的代码
typedef NS_ENUM(NSInteger, CYLSex)
{
  CYLSexMan,
  CYLSexWoman
};

@interface CYLUser : NSObject<NSCopying>

@property (nonatomic, copy, readonly) NSString *name;
@property (nonatomic, assign, readonly) NSUInteger age;
@property (nonatomic, assign, readwrite) CYLSex sex;

- (instancetype)initWithName:(NSString *)name age:(NSUInteger)age sex:(CYLSex)sex;
- (instancetype)initWithName:(NSString *)name age:(NSUInteger)age;
+ (instancetype)userWithName:(NSString *)name age:(NSUInteger)age sex:(CYLSex)sex;

@end

Objective-C使用什么机制管理对象内存?

  • MRC 手动引用计数
  • ARC 自动引用计数,现在通常ARC
  • 通过 retainCount 的机制来决定对象是否需要释放。 每次 runloop 的时候,都会检查对象的 retainCount,如果retainCount 为 0,说明该对象没有地方需要继续使用了,可以释放掉了

ARC通过什么方式帮助开发者管理内存?

  • 通过编译器在编译的时候,插入类似内存管理的代码

ARC是为了解决什么问题诞生的?

  • 首先解释ARC: automatic reference counting自动引用计数
  • 了解MRC的缺点
    • 在MRC时代当我们要释放一个堆内存时,首先要确定指向这个堆空间的指针都被release了
    • 释放指针指向的堆空间,首先要确定哪些指针指向同一个堆,这些指针只能释放一次(MRC下即谁创建,谁释放,避免重复释放)
    • 模块化操作时,对象可能被多个模块创建和使用,不能确定最后由谁去释放
    • 多线程操作时,不确定哪个线程最后使用完毕
  • 综上所述,MRC有诸多缺点,很容易造成内存泄露和坏内存的问题,这时苹果为尽量解决这个问题,从而诞生了ARC

ARC下还会存在内存泄露吗?

  • 循环引用会导致内存泄露
  • Objective-C对象与CoreFoundation对象进行桥接的时候如果管理不当也会造成内存泄露
  • CoreFoundation中的对象不受ARC管理,需要开发者手动释放

什么情况使用weak关键字,相比assign有什么不同?

  • 首先明白什么情况使用weak关键字?
    • 在ARC中,在有可能出现循环引用的时候,往往要通过让其中一端使用weak来解决,比如:delegate代理属性,代理属性也可使用assign
    • 自身已经对它进行一次强引用,没有必要再强引用一次,此时也会使用weak,自定义IBOutlet控件属性一般也使用weak;当然,也可以使用strong,但是建议使用weak
  • weak 和 assign的不同点
    • weak策略在属性所指的对象遭到摧毁时,系统会将weak修饰的属性对象的指针指向nil,在OC给nil发消息是不会有什么问题的;如果使用assign策略在属性所指的对象遭到摧毁时,属性对象指针还指向原来的对象,由于对象已经被销毁,这时候就产生了野指针,如果这时候在给此对象发送消息,很容造成程序奔溃
    • assigin 可以用于修饰非OC对象,而weak必须用于OC对象

@property 的本质是什么?

  • @property其实就是在编译阶段由编译器自动帮我们生成ivar成员变量,getter方法,setter方法

ivar、getter、setter是如何生成并添加到这个类中的?

  • 使用“自动合成”( autosynthesis)
  • 这个过程由编译器在编译阶段执行自动合成,所以编辑器里看不到这些“合成方法”(synthesized method)的源代码
  • 除了生成getter、setter方法之外,编译器还要自动向类中添加成员变量(在属性名前面加下划线,以此作为实例变量的名字)
  • 为了搞清属性是怎么实现的,反编译相关的代码,他大致生成了五个东西

      // 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
      OBJC_IVAR_$类名$属性名称
    
      // 方法对应的实现函数
      setter与getter
    
      // 成员变量列表
      ivar_list
    
      // 方法列表
      method_list
    
      // 属性列表
      prop_list
    • 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
    • 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

@protocol 和 category 中如何使用 @property

  • 在protocol中使用property只会生成setter和getter方法声明,我们使用属性的目的,是希望遵守我协议的对象能实现该属性
  • category 使用 @property也是只会生成setter和getter方法声明,如果我们真的需要给category增加属性的实现,需要借助于运行时的两个函数
objc_setAssociatedObject
objc_getAssociatedObject

@property后面可以有哪些修饰符?

  • 原子性—nonatomic特质
    • 如果不写默认情况为atomic(系统会自动加上同步锁,影响性能)
    • 在iOS开发中尽量指定为nonatomic,这样有助于提高程序的性能
  • 读/写权限—readwrite(读写)、readooly (只读)
  • 内存管理语义—assign、strong、 weak、unsafe_unretained、copy
  • 方法名—getter=<name>、setter=<name>
@property (nonatomic, getter=isOn) BOOL on;

// setter=<name>这种不常用,也**不推荐**使用。故不在这里给出写法
  • 不常用的:nonnull,null_resettable,nullable

使用atomic一定是线程安全的吗?

  • 不是,atomic的本意是指属性的存取方法是线程安全的,并不保证整个对象是线程安全的。
  • 举例:声明一个NSMutableArray的原子属性stuff,此时self.stuff 和self.stuff = othersulf都是线程安全的。但是,使用[self.stuff objectAtIndex:index]就不是线程安全的,需要用互斥锁来保证线程安全性

@synthesize 和 @dynamic分别有什么作用

  • @property有两个对应的词,一个是@synthesize,一个是@dynamic。如果@synthesize和@dynamic都没写,那么默认的就是@syntheszie var = _var;
  • @synthesize的语义是如果你没有手动实现setter方法和getter方法,那么编译器会自动为你加上这两个方法
  • @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(当然对于readonly的属性只需提供getter即可)
    • 假如一个属性被声明为@dynamic var,然后你没有提供@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 = instance.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

ARC下,不显式指定任何属性关键字时,默认的关键字都有哪些?

  • 基本数据:atomic,readwrite,assign
  • 普通的OC对象:atomic,readwrite,strong

@synthesize合成实例变量的规则是什么?假如property名为foo,存在一个名为_foo的实例变量,那么还会自动合成新变量么?

  • 先回答第二个问题:不会
  • @synthesize合成成员变量的规则,有以下几点:

    • 如果指定了成员变量的名称,会生成一个指定的名称的成员变量
    • 如果这个成员已经存在了就不再生成了
    • 如果指定@synthesize foo;就会生成一个名称为foo的成员变量,也就是说:会自动生成一个属性同名的成员变量

      @interface XMGPerson : NSObject
      
      @property (nonatomic, assign) int age;
      
      @end
      
      @implementation XMGPerson
      
      // 不加这语句默认生成的成员变量名为_age
      // 如果加上这一句就会生成一个跟属性名同名的成员变量
      @synthesize age;
      
      @end
    • 如果是 @synthesize foo = _foo; 就不会生成成员变量了

在有了自动合成属性实例变量之后,@synthesize还有哪些使用场景?

  • 首先的搞清楚什么情况下不会autosynthesis(自动合成)
    • 同时重写了setter和getter时
    • 重写了只读属性的getter时
    • 使用了@dynamic时
    • 在 @protocol 中定义的所有属性
    • 在 category 中定义的所有属性
    • 重载的属性,当你在子类中重载了父类中的属性,必须 使用@synthesize来手动合成ivar
  • 应用场景
    • 当你同时重写了setter和getter时,系统就不会生成ivar)。这时候有两种选择
      • 手动创建ivar
      • 使用@synthesize foo = _foo;,关联@property与ivar
    • 可以用来修改成员变量名,一般不建议这么做,建议使用系统自动生成的成员变量

怎么用 copy 关键字?

  • NSString、NSArray、NSDictionary等等经常使用copy关键字,是因为他们有对应的可变类型:NSMutableString、NSMutableArray、NSMutableDictionary,为确保对象中的属性值不会无意间变动,应该在设置新属性值时拷贝一份,保护其封装性
  • block也经常使用copy关键字
    • block 使用 copy 是从 MRC 遗留下来的“传统”,在 MRC 中,方法内部的 block 是在栈区的,使用 copy 可以把它放到堆区.
    • 在ARC中写不写都行:对于 block 使用 copy 还是 strong 效果是一样的,但是建议写上copy,因为这样显示告知调用者“编译器会自动对 block 进行了 copy 操作”

用@property声明的NSString(或NSArray,NSDictionary)经常使用copy关键字,为什么?如果改用strong关键字,可能造成什么问题?

  • 因为父类指针可以指向子类对象,使用copy的目的是为了让本对象的属性不受外界影响,使用copy无论给我传入是一个可变对象还是不可对象,我本身持有的就是一个不可变的副本.
  • 如果我们使用是strong,那么这个属性就有可能指向一个可变对象,如果这个可变对象在外部被修改了,那么会影响该属性.

复制详解

  • 浅复制(shallow copy):在浅复制操作时,对于被复制对象的每一层都是指针复制
  • 深复制(one-level-deep copy):在深复制操作时,对于被复制对象,至少有一层是深复制。
  • 完全复制(real-deep copy):在完全复制操作时,对于被复制对象的每一层都是对象复制

  • 非集合类对象的copy与mutableCopy

    [不可变对象 copy] // 浅复制
    [不可变对象 mutableCopy] //深复制
    [可变对象 copy] //深复制
    [可变对象 mutableCopy] //深复制
  • 集合类对象的copy与mutableCopy

    [不可变对象 copy] // 浅复制
    [不可变对象 mutableCopy] //单层深复制
    [可变对象 copy] //单层深复制
    [可变对象 mutableCopy] //单层深复制
  • 这里需要注意的是集合对象的内容复制仅限于对象本身,对象元素仍然是指针复制

这个写法会出什么问题: @property (copy) NSMutableArray *array;

  • 因为copy策略拷贝出来的是一个不可变对象,然而却把它当成可变对象使用,很容易造成程序崩溃
  • 这里还有一个问题,该属性使用了同步锁,会在创建时生成一些额外的代码用于帮助编写多线程程序,这会带来性能问题,通过声明nonatomic可以节省这些虽然很小但是不必要额外开销,在iOS开发中应该使用nonatomic替代atomic

如何让自定义类可以用 copy 修饰符?如何重写带 copy 关键字的 setter?

  • 若想令自己所写的对象具有拷贝功能,则需实现NSCopying协议。如果自定义的对象分为可变版本与不可变版本,那么就要同时实现NSCopyiog与NSMutableCopying协议,不过一般没什么必要,实现NSCopying协议就够了
// 实现不可变版本拷贝
- (id)copyWithZone:(NSZone *)zone;

// 实现可变版本拷贝
- (id)mutableCopyWithZone:(NSZone *)zone;

// 重写带 copy 关键字的 setter
- (void)setName:(NSString *)name
{
    _name = [name copy];
}

+(void)load; +(void)initialize;有什么用处?

  • +(void)load;
    • 当类对象被引入项目时, runtime 会向每一个类对象发送 load 消息
    • load 方法会在每一个类甚至分类被引入时仅调用一次,调用的顺序:父类优先于子类, 子类优先于分类
    • 由于 load 方法会在类被import 时调用一次,而这时往往是改变类的行为的最佳时机,在这里可以使用例如method swizlling 来修改原有的方法
    • load 方法不会被类自动继承
  • +(void)initialize;
    • 也是在第一次使用这个类的时候会调用这个方法,也就是说 initialize也是懒加载
  • 总结:
    • 在Objective-C中,runtime会自动调用每个类的这两个方法
    • +load会在类初始加载时调用
    • +initialize会在第一次调用类的类方法或实例方法之前被调用
    • 这两个方法是可选的,且只有在实现了它们时才会被调用
    • 两者的共同点:两个方法都只会被调用一次

Foundation对象与Core Foundation对象有什么区别

  • Foundation框架是使用OC实现的,Core Foundation是使用C实现的
  • Foundation对象 和 Core Foundation对象间的转换:俗称桥接

    • ARC环境桥接关键字:

      // 可用于Foundation对象 和 Core Foundation对象间的转换
      __bridge
      
      // 用于Foundation对象 转成 Core Foundation对象
      __bridge_retained
      
      // Core Foundation对象 转成 Foundation对象
      __bridge_transfer
      • Foundation对象 转成 Core Foundation对象

        • 使用__bridge桥接

          • 如果使用__bridge桥接,它仅仅是将strOC的地址给了strC, 并没有转移对象的所有权,也就是说, 如果使用__bridge桥接, 那么如果strOC释放了,strC也不能用了
          • 注意:在ARC条件下,如果是使用__bridge桥接,那么strC可以不用主动释放, 因为ARC会自动管理strOC和strC
          NSString *strOC1 = [NSString stringWithFormat:@"abcdefg"];
          CFStringRef strC1 = (__bridge CFStringRef)strOC1;
          NSLog(@"%@ %@", strOC1, strC1);
        • 使用__bridge_retained桥接

          • 如果使用__bridge_retained桥接,它会将对象的所有权转移给strC, 也就是说, 即便strOC被释放了, strC也可以使用
          • 注意:在ARC条件下,如果是使用__bridge_retained桥接,那么strC必须自己手动释放,因为桥接的时候已经将对象的所有权转移给了strC,而C语言的东西不是不归ARC管理的
          NSString *strOC2 = [NSString stringWithFormat:@"abcdefg"];
          //    CFStringRef strC2 = (__bridge_retained CFStringRef)strOC2;
          CFStringRef strC2 = CFBridgingRetain(strOC2);// 这一句, 就等同于上一句
          CFRelease(strC2);
      • Core Foundation对象 转成 Foundation对象

        • 使用__bridge桥接

          • 如果使用__bridge桥接,它仅仅是将strC的地址给了strOC, 并没有转移对象的所有权
          • 也就是说如果使用__bridge桥接,那么如果strC释放了,strOC也不能用了
          CFStringRef strC3 = CFStringCreateWithCString(CFAllocatorGetDefault(), "12345678", kCFStringEncodingASCII);
          NSString *strOC3 = (__bridge NSString *)strC3;
          CFRelease(strC3);
        • 使用__bridge_transfer桥接

          • 如果使用__bridge_transfer桥接,它会将对象的所有权转移给strOC, 也就是说, 即便strC被释放了, strOC也可以使用
          • 如果使用__bridge_transfer桥接, 他会自动释放strC, 也就是以后我们不用手动释放strC
          CFStringRef strC4 = CFStringCreateWithCString(CFAllocatorGetDefault(), "12345678", kCFStringEncodingASCII);
          //     NSString *strOC = (__bridge_transfer NSString *)strC;
          NSString *strOC4 = CFBridgingRelease(strC4); // 这一句, 就等同于上一句
    • MRC环境:直接强转

      -(void)bridgeInMRC
      {
        // 将Foundation对象转换为Core Foundation对象,直接强制类型转换即可
        NSString *strOC1 = [NSString stringWithFormat:@"xxxxxx"];
        CFStringRef strC1 = (CFStringRef)strOC1;
        NSLog(@"%@ %@", strOC1, strC1);
        [strOC1 release];
        CFRelease(strC1);
      
        // 将Core Foundation对象转换为Foundation对象,直接强制类型转换即可
        CFStringRef strC2 = CFStringCreateWithCString(CFAllocatorGetDefault(), "12345678", kCFStringEncodingASCII);
        NSString *strOC2 = (NSString *)strC2;
        NSLog(@"%@ %@", strOC2, strC2);
        [strOC2 release];
        CFRelease(strC2);
      }

addObserver:forKeyPath:options:context:各个参数的作用分别是什么,observer中需要实现哪个方法才能获得KVO回调?

/**
 1. self.person:要监听的对象
 2. 参数说明
    1> 观察者,负责处理监听事件的对象
    2> 要监听的属性
    3> 观察的选项(观察新、旧值,也可以都观察)
    4> 上下文,用于传递数据,可以利用上下文区分不同的监听
 */
[self.person addObserver:self forKeyPath:@"name" options:NSKeyValueObservingOptionNew | NSKeyValueObservingOptionOld context:@"Person Name"];

/**
 *  当监控的某个属性的值改变了就会调用
 *
 *  @param keyPath 监听的属性名
 *  @param object  属性所属的对象
 *  @param change  属性的修改情况(属性原来的值、属性最新的值)
 *  @param context 传递的上下文数据,与监听的时候传递的一致,可以利用上下文区分不同的监听
 */
- (void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary *)change context:(void *)context
{
    NSLog(@"%@对象的%@属性改变了:%@", object, keyPath, change);
}

KVO内部实现原理

  • KVO是基于runtime机制实现的
  • 当某个类的属性对象第一次被观察时,系统就会在运行期动态地创建该类的一个派生类,在这个派生类中重写基类中任何被观察属性的setter 方法。派生类在被重写的setter方法内实现真正的通知机制
  • 如果原类为Person,那么生成的派生类名为NSKVONotifying_Person
  • 每个类对象中都有一个isa指针指向当前类,当一个类对象的第一次被观察,那么系统会偷偷将isa指针指向动态生成的派生类,从而在给被监控属性赋值时执行的是派生类的setter方法
  • 键值观察通知依赖于NSObject 的两个方法: willChangeValueForKey: 和 didChangevlueForKey:;在一个被观察属性发生改变之前, willChangeValueForKey: 一定会被调用,这就 会记录旧的值。而当改变发生后,didChangeValueForKey: 会被调用,继而 observeValueForKey:ofObject:change:context: 也会被调用。
  • 补充:KVO的这套实现机制中苹果还偷偷重写了class方法,让我们误认为还是使用的当前类,从而达到隐藏生成的派生类
《iOS知识基础篇》

如何手动触发一个value的KVO

  • 自动触发的场景:在注册KVO之前设置一个初始值,注册之后,设置一个不一样的值,就可以触发了
  • 想知道如何手动触发,必须知道自动触发 KVO 的原理,见上面的描述
  • 手动触发演示
@property (nonatomic, strong) NSDate *now;

- (void)viewDidLoad
{
    [super viewDidLoad];

    // “手动触发self.now的KVO”,必写。
    [self willChangeValueForKey:@"now"];

    // “手动触发self.now的KVO”,必写。
    [self didChangeValueForKey:@"now"];
}

若一个类有实例变量NSString *_foo,调用setValue:forKey:时,是以foo还是_foo作为key?

  • 都可以

KVC的keyPath中的集合运算符如何使用?

  • 必须用在集合对象上或普通对象的集合属性
  • 简单集合运算符有@avg, @count , @max , @min ,@sum
  • 格式 @”@sum.age” 或 @”集合属性.@max.age”???

KVC和KVO的keyPath一定是属性么?

  • 可以是成员变量

如何关闭默认的KVO的默认实现,并进入自定义的KVO实现?

apple用什么方式实现对一个对象的KVO?

  • 此题就是问KVO的实现原理
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