一、概述
不知道大家有没有想过这么个问题：”成员变量和属性的本质是什么？”，本文则是对该问题的回答。
上篇博文中已经简单介绍了成员变量和属性的一些操作方法，这篇博文则是对成员变量和属性更深入的学习。
在讨论之前，我们先介绍一个重要的概念：类型编码。
二、类型编码
作为对Runtime的补充，编译器将每个方法的返回值和参数类型编码为一个字符串，并将其与方法的selector关联在一起。因此我们可以使用@encode编译器指令来获取它。当给定一个类型时，@encode返回这个类型的字符串编码。这些类型可以是诸如int、指针这样的基本类型，也可以是结构体、类等类型。事实上，任何可以作为sizeof()操作参数的类型都可以用于@encode()。
注意：Objective-C不支持long double类型。@encode(long double)返回d，与double是一样的。
一个数组的类型编码位于方括号中；其中包含数组元素的个数及元素类型。如以下示例：
float a[] = {1.0, 2.0, 3.0};
NSLog(@"array encoding type: %s", @encode(typeof(a)));运行结果：
2016-12-24 22:53:54.731 RuntimeTest[942:50791] array encoding type: [3f]另外，还有些编码类型，@encode虽然不会直接返回它们，但它们可以作为协议中声明的方法的类型限定符。
对于属性而言，还会有一些特殊的类型编码，以表明属性是只读、拷贝、retain等等。
三、成员变量
1、定义
Ivar: 实例变量类型，是一个指向objc_ivar结构体的指针
typedef struct objc_ivar *Ivar;
struct objc_ivar {
char *ivar_name OBJC2_UNAVAILABLE; // 变量名
char *ivar_type OBJC2_UNAVAILABLE; // 变量类型
int ivar_offset OBJC2_UNAVAILABLE; // 基地址偏移字节
#ifdef __LP64__
int space OBJC2_UNAVAILABLE;
#endif
}2、操作函数
// 获取整个成员变量列表
Ivar * class_copyIvarList ( Class cls, unsigned int *outCount );
// 获取成员变量名
const char * ivar_getName ( Ivar v );
// 获取成员变量类型编码
const char * ivar_getTypeEncoding ( Ivar v );
// 获取类中指定名称实例成员变量的信息
Ivar class_getInstanceVariable ( Class cls, const char *name );
// 获取成员变量的偏移量
ptrdiff_t ivar_getOffset ( Ivar v );3、使用实例
Model的头文件声明如下：
@interface Model : NSObject {
NSString * _str1;
}
@property NSString * str2;
@property (nonatomic, copy) NSDictionary * dict1;
@end获取其成员变量：
unsigned int outCount = 0;
Ivar * ivars = class_copyIvarList([Model 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(@"类型为 %s 的 %s ",type, name);
}
free(ivars);打印结果：
runtimeIvar[602:16885] 类型为 @"NSString" 的 _str1
runtimeIvar[602:16885] 类型为 @"NSString" 的 _str2
runtimeIvar[602:16885] 类型为 @"NSDictionary" 的 _dict1三、属性
1、定义
objc_property_t：声明的属性的类型，是一个指向objc_property结构体的指针
typedef struct objc_property *Property;
typedef struct objc_property *objc_property_t;//这个更常用2、操作函数
// 获取指定的属性
objc_property_t class_getProperty ( Class cls, const char *name );
// 获取属性列表，注意：使用class_copyPropertyList并不会获取无@property声明的成员变量
objc_property_t * class_copyPropertyList ( Class cls, unsigned int *outCount );
// 为类添加属性
BOOL class_addProperty ( Class cls, const char *name, const objc_property_attribute_t *attributes, unsigned int attributeCount );
// 替换类的属性
void class_replaceProperty ( Class cls, const char *name, const objc_property_attribute_t *attributes, unsigned int attributeCount );
// 获取属性名
const charchar * property_getName ( objc_property_t property );
// 获取属性特性描述字符串
const charchar * property_getAttributes ( objc_property_t property );
// 获取属性中指定的特性
charchar * property_copyAttributeValue ( objc_property_t property, const charchar *attributeName );
// 获取属性的特性列表
objc_property_attribute_t * property_copyAttributeList ( objc_property_t property, unsigned intint *outCount );说明：
（1）class_copyPropertyList、property_copyAttributeList 函数，返回的数组在使用完后一定要调用free()释放，防止内存泄露。
（2）property_getAttributes函数返回objc_property_attribute_t结构体列表，objc_property_attribute_t结构体包含name和value，常用的属性如下：
属性类型 name值：T value：变化
编码类型 name值：C(copy) &(strong) W(weak) 空(assign) 等 value：无
非/原子性 name值：空(atomic) N(Nonatomic) value：无
变量名称 name值：V value：变化
3、使用实例
unsigned int outCount = 0;
objc_property_t * properties = class_copyPropertyList([Model class], &outCount);
for (unsigned int i = 0; i < outCount; i ++) {
objc_property_t property = properties[i];
//属性名
const char * name = property_getName(property);
//属性描述
const char * propertyAttr = property_getAttributes(property);
NSLog(@"属性描述为 %s 的 %s ", propertyAttr, name);
//属性的特性
unsigned int attrCount = 0;
objc_property_attribute_t * attrs = property_copyAttributeList(property, &attrCount);
for (unsigned int j = 0; j < attrCount; j ++) {
objc_property_attribute_t attr = attrs[j];
const char * name = attr.name;
const char * value = attr.value;
NSLog(@"属性的描述：%s 值：%s", name, value);
}
free(attrs);
NSLog(@"\n");
}
free(properties);打印结果：
runtimeIvar[661:27041] 属性描述为 T@"NSString",&,V_str2 的 str2
runtimeIvar[661:27041] 属性的描述：T 值：@"NSString"
runtimeIvar[661:27041] 属性的描述：& 值：
runtimeIvar[661:27041] 属性的描述：V 值：_str2
runtimeIvar[661:27041]
runtimeIvar[661:27041] 属性描述为 T@"NSDictionary",C,N,V_dict1 的 dict1
runtimeIvar[661:27041] 属性的描述：T 值：@"NSDictionary"
runtimeIvar[661:27041] 属性的描述：C 值：
runtimeIvar[661:27041] 属性的描述：N 值：
runtimeIvar[661:27041] 属性的描述：V 值：_dict1
runtimeIvar[661:27041]四、应用实例
1、Json到Model的转化
在开发中相信最常用的就是接口数据需要转化成Model了，也就是所谓的字典转模型（json->字典->模型）。很多开发者也都使用著名的第三方库如JsonModel、Mantle或MJExtension等，如果只用而不知其所以然，那真和“搬砖”没啥区别了，下面我们使用runtime去解析json来给Model赋值。
原理：用runtime提供的函数遍历Model自身所有属性，如果属性在json中有对应的值，则将其赋值。
具体实现如下：
- (instancetype)initWithDict:(NSDictionary *)dict {
if (self = [self init]) {
//(1)获取类的属性及属性对应的类型
NSMutableArray * keys = [NSMutableArray array];
NSMutableArray * attributes = [NSMutableArray array];
/*
* 例子
* name = value3 attribute = T@"NSString",C,N,V_value3
* name = value4 attribute = T^i,N,V_value4
*/
unsigned int outCount;
objc_property_t * properties = class_copyPropertyList([self class], &outCount);
for (int i = 0; i < outCount; i ++) {
objc_property_t property = properties[i];
//通过property_getName函数获得属性的名字
NSString * propertyName = [NSString stringWithCString:property_getName(property) encoding:NSUTF8StringEncoding];
[keys addObject:propertyName];
//通过property_getAttributes函数可以获得属性的名字和@encode编码
NSString * propertyAttribute = [NSString stringWithCString:property_getAttributes(property) encoding:NSUTF8StringEncoding];
[attributes addObject:propertyAttribute];
}
//立即释放properties指向的内存
free(properties);
//(2)根据类型给属性赋值
for (NSString * key in keys) {
if ([dict valueForKey:key] == nil) continue;
[self setValue:[dict valueForKey:key] forKey:key];
}
}
return self;
}大家可以进一步思考：
（1）如何识别基本数据类型的属性并处理
（2）空（nil，null）值的处理
（3）json中嵌套json（Dict或Array）的处理
尝试解决以上问题，你也能写出属于自己的功能完备的Json转Model库。
2、快速归档
有时候我们要对一些信息进行归档，如用户信息类UserInfo，这将需要重写initWithCoder和encodeWithCoder方法，并对每个属性进行encode和decode操作。那么问题来了：当属性只有几个的时候可以轻松写完，如果有几十个属性呢？那不得写到天荒地老？
原理：用runtime提供的函数遍历Model自身所有属性，并对属性进行encode和decode操作。
具体实现如下：
- (id)initWithCoder:(NSCoder *)aDecoder {
if (self = [super init]) {
unsigned int outCount;
Ivar * ivars = class_copyIvarList([self class], &outCount);
for (int i = 0; i < outCount; i ++) {
Ivar ivar = ivars[i];
NSString * key = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getName(ivar)];
[self setValue:[aDecoder decodeObjectForKey:key] forKey:key];
}
}
return self;
}
- (void)encodeWithCoder:(NSCoder *)aCoder {
unsigned int outCount;
Ivar * ivars = class_copyIvarList([self class], &outCount);
for (int i = 0; i < outCount; i ++) {
Ivar ivar = ivars[i];
NSString * key = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getName(ivar)];
[aCoder encodeObject:[self valueForKey:key] forKey:key];
}
}3、访问私有变量
我们知道，OC中没有真正意义上的私有变量和方法，要让成员变量私有，要放在m文件中声明，不对外暴露。如果我们知道这个成员变量的名称，可以通过runtime获取成员变量，再通过getIvar来获取它的值。
方法：
Ivar ivar = class_getInstanceVariable([Model class], "_str1");
NSString * str1 = object_getIvar(model, ivar);原创文章，转载请注明： 转载自李峰峰博客
本文链接地址: iOS Runtime之三：成员变量和属性