Runtime(二)成员变量与属性

类型编码
作为对Runtime的补充，编码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。这种编码方案在其它情况下也是非常有用的，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()。

成员变量，属性
Runtime中关于成员变量和属性的相关数据结构并不多，只有三个，并且都很简单。不过还有个非常实用但可能经常被忽视的特性，即关联对象。

基础数据类型
1.Ivar是表示实例变量的类型，其实是一个指向objc_ivar结构体的指针，其定义如下:

typedef struct objc_ivar *Ivar;struct objc_ivar{    char *ivar_name;    char *ivar_type;    int ivar_offset;#ifdef __LP64__    int space;#endif}

2.objc_property_t是表示objective-c声明的属性的类型，其实是指向objc_property结构体的指针，其定义如下:

typedef strict objc_property *objc_property_t;

3.objc_property_attribute_t定义了属性的特性(attribute)，它是一个结构体，定义如下:

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

4.关联对象(Associated Object)
关联对象是Runtime中一个非常实用的特性，不过可能很容易被忽视。
关联对象类似于成员变量，不过是运行时添加的。我们通常会把成员变量(Ivar)放在类声明的头文件中，或者放在类实现的@implementation后面。但这有一个缺点，我们不能在分类中添加成员变量。
我们可能希望通过使用(甚至是滥用)全局变量来解决这个问题。但这些都不是Ivar，因为它们不会连接到一个单独的实例。因此，这种方法很少使用。

objective-c针对这一问题，提供了一个解决方案:即关联对象(Associated Object);

我们可以把关联对象想象成一个objective-c对象(如字典)，这个对象通过给定的key接连到类的一个实例上。不过由于使用的是c接口，所以key是一个void指针(const void*)。我们还需要指定一个内存管理策略，以告诉Runtime如何管理这个对象的内存。这个内存管理的策略可以由以下值指定:

OBJC_ASSOCIATION_ASSIGNOBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMICOBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMICOBJC_ASSOCIATION_RETAINOBJC_ASSOCIATION_COPY

当宿主对象被释放时，会根据指定的内存管理策略来处理关联对象。如果指定的策略是assign，则宿主释放时，关联对象不会被释放；而如果指定的是retain或者是copy，则宿主释放时，关联对象会被释放。我们甚至可以选择是否是自动retain/copy。当我们需要在多个线程中处理访问关联对象的多线程代码时，这就非常有用了。

我们将一个对象连接到其它对象所需要做的就是下面两行代码:

static char myKey;objc_setAssociatedObject(self, &myKey, anObject, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN);

在这种情况下，self对象将获取一个新的关联的对象anObject，并且内存管理策略是自动retain关联对象，当self对象释放时，会自动release关联对象。另外，如果我们使用同一个key来关联另外一个对象时，也会自动释放之前关联的对象，这种情况下，先前的关联对象会被妥善地处理掉，并且新的对象会使用它的内存。

id anObject = objc_getAssociatedObject(self,&myKey);

我们可以使用objc_removeAssociatedObjects函数来移除一个关联对象，或者使用objc_setAssociatedObject函数将key指定的关联对象设置为nil。

我们下面来用实例演示一下关联对象的使用方法。

假定我们想要动态地将一个Tap手势操作连接到任何UIView中，并且根据需要指定点击后的实际操作。这时候我们就可以将一个手势对象及操作的block对象关联到我们的UIView对象中。这项任务分两部分。首先，如果需要，我们要创建一个手势识别对象并将它及block做为关联对象。如下代码所示:

- (void)setTapActionWithBlock:(void(^)(void))block{    UITapGestureRecognizer *gesture = objc_getAssociatedObject(self,&kDTActionHandlerTapGestureKey);    if (!gesture){        gesture = [[UITapGestureRecognizer alloc] initWithTarget:self action:@selector(__handleActionForTapGesture:)];         [self addGestureRecognizer:gesture];         objc_setAssociatedObject(self, &kDTActionHandlerTapGestureKey, gesture, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN);     }    objc_setAssociatedObject(self, &kDTActionHandlerTapBlockKey, block, OBJC_ASSOCIATION_COPY);}

这段代码检测了手势识别的关联对象。如果没有，则创建并建立关联关系。同时，将传入的块对象连接到指定的key上。注意block对象的关联内存管理策略。

手势识别对象需要一个target和action，所以接下来我们定义处理方法:

- (void)__handleActionForTapGesture:(UITapGestureRecognizer *)gesture {     if (gesture.state == UIGestureRecognizerStateRecognized) {         void(^action)(void) = objc_getAssociatedObject(self, &kDTActionHandlerTapBlockKey);         if (action) {             action();         }     } } 

我们需要检测手势识别对象的状态，因为我们只需要在点击手势被识别出来时才执行操作。

从上面的例子我们可以看到，关联对象使用起来并不复杂。它让我们可以动态地增强类现有的功能。我们可以在实际编码中灵活地运用这一特性。

成员变量，属性的操作方法
1.成员变量操作包含以下函数:

//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);//获取成员变量的偏移量ptrdiff_t ivar_getOffset(Ivar v);

ivar_getOffset函数，对于类型id或其它对象类型的实例变量，可以调用object_getIvar和object_setIvar来直接访问成员变量，而不适用偏移量。

2.关联对象操作函数包括以下:

//设置关联对象void objc_setAssociatedObject (id object, const void *key, id value, objc_AssociationPolicy policy);//获取关联对象id objc_getAssociatedObject ( id object, const void *key );//移除关联对象void objc_removeAssociatedObjects ( id object );

3.属性操作相关函数包括以下:

//获取属性名const char * property_getName ( objc_property_t property ); //获取属性特性描述字符串const char * property_getAttributes ( objc_property_t property );//获取属性中指定的特性char * property_copyAttributeValue ( objc_property_t property, const char *attributeName );//获取属性的特性列表objc_property_attribute_t * property_copyAttributeList ( objc_property_t property, unsigned int *outCount );

property_copyAttributeValue函数，返回的char *在使用完后需要调用free()释放。

property_copyAttributeList函数，返回值在使用完后需要调用free()释放。

实例
假定这样一个场景，我们从服务端两个不同的接口获取相同的字典数据，但这两个接口是由两个人写的，相同的信息使用了不同的字段表示。我们在接收到数据时，可将这些数据保存在相同的对象中。对象类如下定义:

@interface MyObject:NSOject@property(nonatomic,copy) NSString *name;@property(nonatomic,copy) NSString *status;@end

接口A，B返回的字典数据如下所示:

@{@"name1":@"张三",@"status1":@"start"};@{@"name2":@"张三",@"status2":@"end"};

通常的方法是写两个方法分别做转换，不过如果能灵活地运用Runtime的话，可以只实现一个转换方法，为此，我们需要先定义一个映射字典(全局变量)

static NSMutableDictionary *map = nil;@implementation MyObject + (void)load {     map = [NSMutableDictionary dictionary];     map[@"name1"]                = @"name";     map[@"status1"]              = @"status";     map[@"name2"]                = @"name";     map[@"status2"]              = @"status"; } @end

上面的代码将两个字典不同的字段映射到MyObject中相同的属性上，这样，转换方法可如下处理:

- (void)setDataWithDic:(NSDictionary *)dic{    [dic enumerateKeysAndObjectsUsingBlock:^(NSString *key, id obj, BOOL *stop) {         NSString *propertyKey = [self propertyForKey:key];        if (propertyKey) {            objc_property_t property = class_getProperty([self class], [propertyKey UTF8String]);              NSString *attributeString = [NSString stringWithCString:property_getAttributes(property) encoding:NSUTF8StringEncoding];             ...             [self setValue:obj forKey:propertyKey];         }    }}

当然，一个属性能否通过上面这种方式来处理的前提是其支持KVC。