前言

如何掌握高級編程語言

• 底層思維: 向下，如何把握機(jī)器底層從微觀理解對象構(gòu)造
  • 語言構(gòu)造
  • 編譯轉(zhuǎn)換
  • 內(nèi)存模型
  • 運(yùn)行時機(jī)制
• 抽象思維：向上宣渗，如何將我們的周圍世界為程序代碼
  • 面向?qū)ο?/li>
  • 組件封裝
  • 設(shè)計模式
  • 架構(gòu)模式

兩種開發(fā)方式

• Clang或GCC命令行
  • clang-fobjc-arc helloword.m
  • -fobjc-arc支持ARC內(nèi)存管理
  • 適合調(diào)試述召、研究跃赚、微觀探查
• Xcode項(xiàng)目
  • 構(gòu)建正規(guī)工程項(xiàng)目
  • 使用大型框架妓柜，追求設(shè)計質(zhì)量與代碼組織
• 目前oc采用的LLVM-Clang的編譯架構(gòu)

類與對象

使用#import和#include的區(qū)別

• import是oc語音的頭文件導(dǎo)入，它能避免重復(fù)導(dǎo)入裸删。確保頭文件只會被導(dǎo)入一次。
• include如果不注意很容易會重復(fù)導(dǎo)入阵赠，出現(xiàn)相互包含的編譯錯誤涯塔。推薦使用import來導(dǎo)入頭文件。

類和對象

• 類是對某一事物的描述清蚀，是抽象的匕荸，而對象是一個實(shí)實(shí)在在的個體，是類的一個實(shí)例枷邪。
• 類是對象的抽象榛搔，而對象是類的具體實(shí)例。

類型系統(tǒng)（不同的類型）

• 引用類型（復(fù)制的指針）
  • 類 class
  • 指針 pointer
  • 塊 block
• 值類型（直接復(fù)制的數(shù)值）
  • 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)類型东揣，int float等
  • 結(jié)構(gòu) struct
  • 枚舉 enum
• 類型裝飾
  • 協(xié)議 protocol
  • 類別 category
  • 擴(kuò)展 extension

類class和結(jié)構(gòu)體struct的區(qū)別

• 從類型和實(shí)例關(guān)系來看
  • class是類（類型）和對象（實(shí)例）
  • struct是結(jié)構(gòu)（類型）和值（實(shí)例）
• class是引用類型践惑，位于棧上的是指針（引用），位于堆上的是實(shí)體對象
• struct是值類型嘶卧，實(shí)例（值）內(nèi)存直接位于棧中

棧與堆的區(qū)別

內(nèi)存管理的范圍

• 任何繼承了NSObject的對象
• 對其他非對象類型無效
• 即只有oc對象需要進(jìn)行內(nèi)存管理尔觉，非oc對象類型比如基本的數(shù)據(jù)類型不需要進(jìn)行內(nèi)存管理

引入棧和堆的概念

棧（stack）

• 棧區(qū)（stack）是由編譯器自動分配并釋放，存放函數(shù)的參數(shù)值芥吟，局部變量等侦铜。棧是系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，對應(yīng)線程/進(jìn)程是唯一的运沦。優(yōu)點(diǎn)是快速高效泵额，缺點(diǎn)是有限制，數(shù)據(jù)不靈活（先進(jìn)后出）携添。
• 椉廾ぃ空間有兩種分配方式：
  • 靜態(tài)分配是由編譯器完成，比如局部變量的分配
  • 動態(tài)分配由alloca函數(shù)完成烈掠，動態(tài)分配是無須釋放的（自動釋放）

堆（heap）

• 堆（heap）是由程序員分配和釋放的羞秤，如果不釋放，程序結(jié)束時左敌，可能會由操作系統(tǒng)回收 瘾蛋，比如在ios 中 alloc 都是存放在堆中。優(yōu)點(diǎn)是靈活方便矫限，數(shù)據(jù)適應(yīng)面廣泛哺哼，但是效率有一定降低佩抹。
• 堆空間的分配總是動態(tài)的。
• 操作系統(tǒng)使用stack 段中的指針值訪問heap 段中的對象取董。如果stack 對象的指針沒有了棍苹，則heap 中的對象就不能訪問。這也是內(nèi)存泄露的原因茵汰。

只有OC對象才需要進(jìn)行內(nèi)存管理的原因

• OC對象在內(nèi)存中是以堆的方式分配空間的枢里，并且堆內(nèi)存是由程序員釋放的，就是release蹂午。OC對象存放于堆里面（堆內(nèi)存要程序員手動回收）栏豺。堆里面的內(nèi)存是動態(tài)分配的，所以需要程序員手動的去添加內(nèi)存豆胸、回收內(nèi)存奥洼。
• 非OC對象一般放在棧里面，棧內(nèi)存會被系統(tǒng)自動回收配乱。

stack 對象的優(yōu)點(diǎn)主要有兩點(diǎn)溉卓，一是創(chuàng)建速度快，二是管理簡單搬泥，它有嚴(yán)格的生命周期桑寨。stack 對象的缺點(diǎn)是它不靈活。創(chuàng)建時長度是多大就一直是多 大忿檩，創(chuàng)建時是哪個函數(shù)創(chuàng)建的尉尾，它的owner 就一直是它。不像heap 對象那樣有多個owner 燥透，其實(shí)多個owner 等同于引用計數(shù)沙咏。只有 heap 對象才是采用“引用計數(shù)”方法管理它。

總結(jié)區(qū)別

• 按管理方式分
  • 對于棧班套，是由系統(tǒng)編譯器自動管理肢藐，不需要程序員手動管理
  • 對于堆，釋放工作由程序員手動管理吱韭，不及時回收容易產(chǎn)生內(nèi)存泄露
• 按分配方式分
  • 堆是動態(tài)分配和回收內(nèi)存的吆豹，沒有靜態(tài)分配的堆
  • 棧有兩種分配方式：靜態(tài)分配和動態(tài)分配
    • 靜態(tài)分配由系統(tǒng)編譯器完成的，比如局部變量的分配
    • 動態(tài)分配由alloc函數(shù)進(jìn)行分配的理盆，但是棧的動態(tài)分配和堆不同痘煤，它的動態(tài)分配也由系統(tǒng)編譯器進(jìn)行釋放，不是程序員手動管理猿规。

兩個運(yùn)行內(nèi)存圖

對象的空間分析

值的空間分析

數(shù)據(jù)成員：屬性與實(shí)例變量

類型成員

• 數(shù)據(jù)成員 data member 描述對象狀態(tài)
  • 實(shí)例變量 instance variable
  • 屬性 propety
• 函數(shù)成員 function member 描述對象行為
  • 方法 method
  • 初始化器 init
  • 析構(gòu)器 dealloc

實(shí)例變量和屬性的區(qū)別

• 大括號括起來的是instance variable（實(shí)例變量）衷快，只是簡單的數(shù)值，不能綁定get/set方法姨俩，不能自動retain/copy/atomic蘸拔。相當(dāng)于一個簡單的跟著instance走的局部變量
• propety則是對get/set方法的語法封裝师郑，將兩個方法的聲明變成一個propety聲明，并且通過標(biāo)注各種attribute來完成許多基本任務(wù)调窍。

屬性認(rèn)識

• 屬性表達(dá)實(shí)例狀態(tài)呕乎，描述類型的對外接口。相比直接訪問實(shí)例變量陨晶，屬性可以做更多的控制。
• 默認(rèn)情況下帝璧，編譯器會為屬性定義propetyName自動合成：
  • 一個getter訪問器方法：propertyName
  • 一個setter訪問器方法：setPropertyName
  • 一個實(shí)例變量_propertyName
• 可以自定義訪問器方法先誉，也可以更改訪問器方法名、或?qū)嵗兞棵?/li>
• 可以使用靜態(tài)全局變量（C語言）＋類方法的烁，模擬類型屬性

getter和setter方法

面向?qū)ο蟮恼Z言一般都會有setter和getter器褐耳。在oc中一般這樣寫：
在.h中聲明

-(void)setAge:(int)newAge;
-(int)age;

在.m文件中具體實(shí)現(xiàn)

-(void)setAge:(int)newAge {
    age = newAge;
}
-(int)age {
    return age;
}

• 調(diào)用方法，一般才用中括號[]和點(diǎn).的方式調(diào)用渴庆。
• 之后引用了@property來改進(jìn)setter和getter铃芦。但是必須聲明與之對應(yīng)的實(shí)例變量。
  • 當(dāng)編譯器遇到@property的時候襟雷，會自動展開getter和setter的聲明
  • 在m文件中刃滓，@synthesize會自動生成getter和setter的實(shí)現(xiàn)。@synthesize會去訪問str同名的變量耸弄，如果沒有找到就會錯咧虎。（所以必須聲明與之對應(yīng)的實(shí)例變量）
• 之后的版本中，不需要為屬性聲明實(shí)例變量计呈，@synthesize如果找不到會自動生成一個同名的私有同名變量砰诵。
• 再之后的版本中，直接省略@synthesize捌显，因?yàn)榫幾g器可以自動為屬性生成setter和getter方法以及以下劃線開頭的實(shí)例變量_propertyName茁彭。
• 目前，@property (nonatomic, copy) NSString *str;這句話完成了3個功能：
  1）生成_str成員變量的get和set方法的聲明扶歪；
  2）生成_str成員變量set和get方法的實(shí)現(xiàn)理肺；
  3）生成一個_str的成員變量。(注意：這種方式生成的成員變量是private的)
• 設(shè)置訪問方法的名字击罪，默認(rèn)的名字是setPropertyName和propertyName,可以通過設(shè)置@property的getter和setter屬性來修改setter和getter器的方法名哲嘲。
  @property (nonatomic,copy,getter = show1,setter = show2:) NSString *str

屬性重寫setter和getter方法

• 如果只重寫setter和getter其中之一，可以直接重寫

-(void)setStr:(NSString *)str {
    _str = @"只重寫setter方法";
}

• 如果要同時重寫setter和getter媳禁。需要加上@synthesize propertyName = _propertyName;不然系統(tǒng)不認(rèn)_str眠副。
  如果同時重寫了setter和getter方法，系統(tǒng)就不會幫你自動生成這個_str竣稽。

@synthesize str = _str;
-(void)setStr:(NSString *)str {
    _str = @"同時重寫setter和getter";
}
-(NSString *)str {
    return _str;
}

實(shí)例變量

• 可以定義實(shí)例變量囱怕，而不定義屬性霍弹，只有實(shí)例變量沒有類變量
• 如果自定義了getter和setter訪問器方法，或者針對只讀屬性定義了getter訪問器方法娃弓，編譯器將不再合成實(shí)例變量典格，需要自己聲明。
• 在類外一律使用屬性來訪問台丛，類內(nèi)大多也通過self使用屬性訪問耍缴，以下情況使用實(shí)例變量來訪問:
  • 初始化器init
  • 析構(gòu)器dealloc
  • 自定義訪問器方法
• 什么時候使用實(shí)例變量什么時候使用屬性呢?參考這篇文章：iOS鞏基之 不再糾結(jié)實(shí)例變量&屬性

屬性的描述特性

• 讀寫特性
  • 讀寫屬性 readwrite 默認(rèn)
  • 只讀屬性 readonly
• 多線程特性
  • 原子性atomic(默認(rèn))
  • 非原子性 nonatomic
• 內(nèi)存管理特性
  • ARC環(huán)境
    • 強(qiáng)引用strong
    • 弱引用 weak 阻止循環(huán)引用
    • 拷貝屬性 copy 創(chuàng)建獨(dú)立拷貝
  • 其他情況
    • retain
    • assign
    • unsafe_unretained

參考這篇文章關(guān)于屬性的特性總結(jié)：
1.OC屬性總結(jié)筆記
2.OC 屬性特性assign,retain

函數(shù)成員：方法

• 方法是類的成員函數(shù)，表達(dá)實(shí)例行為或類型行為
• 所有方法默認(rèn)為公有方法挽霉，沒有private和protected方法
• 動態(tài)消息分發(fā)：方法調(diào)用通過運(yùn)行時動態(tài)消息分發(fā)實(shí)現(xiàn)防嗡，在對象上調(diào)用方法又稱為"向?qū)ο蟀l(fā)送消息"
• OC 的方法調(diào)用就是編譯器通過 objc_msgSend()進(jìn)行消息分發(fā)。下面兩行代碼是等價的：

[array insertObject:foo atIndex:0];
objc_msgSend(array, @selector(insertObject:atIndex:), foo, 0);

• 動態(tài)消息分發(fā)屬于oc runtime機(jī)制侠坎，比較復(fù)雜蚁趁。單獨(dú)在分析。

runtime

• Objective-C語言是一門動態(tài)語言实胸，它將很多靜態(tài)語言在編譯和鏈接時做的事放到了運(yùn)行時來處理他嫡。
• 這種特性意味著OC不僅需要一個編譯器，還需要一個運(yùn)行時系統(tǒng)來執(zhí)行編譯的代碼庐完。對于OC來說钢属，這個運(yùn)行時系統(tǒng)就像一個操作系統(tǒng)一樣。這個運(yùn)行時系統(tǒng)即Runtime门躯，是用C和匯編寫的署咽，這個庫使得C語言有了面向?qū)ο蟮哪芰ΑＦ渲凶钪饕氖窍C(jī)制生音。對于C語言宁否，函數(shù)的調(diào)用在編譯的會決定調(diào)用哪個函數(shù)，編譯完成之后順序執(zhí)行缀遍，無任何二義性慕匠。OC的函數(shù)調(diào)用稱為消息發(fā)送，屬于動態(tài)調(diào)用過程域醇。在編譯的時候并不能決定真正的調(diào)用哪個函數(shù)（事實(shí)證明台谊，在編譯階段，OC可以調(diào)用任何函數(shù)譬挚，即使這個函數(shù)并未實(shí)現(xiàn)锅铅，只要聲明過就不會報錯。而C語言在編譯階段就會報錯减宣。）只有在真正運(yùn)行的時候才會根據(jù)函數(shù)的名稱找到對應(yīng)的函數(shù)來調(diào)用盐须。
• Runtime庫主要做下面幾件事：
  1.封裝：在這個庫中，對象可以用C語言中的結(jié)構(gòu)體表示漆腌，而方法可以用C函數(shù)來實(shí)現(xiàn)贼邓，另外再加上一些額外的特性阶冈。這些結(jié)構(gòu)體和函數(shù)被Runtime函數(shù)封裝后，我們就可以在程序運(yùn)行時創(chuàng)建塑径、檢查女坑、修改類、對象和他們的方法了统舀。
  2.找出方法的最終執(zhí)行代碼：當(dāng)程序執(zhí)行[object doSomething]時匆骗，會向消息接收者(object)發(fā)送一條消息(doSomething)，Runtime會根據(jù)消息接收者是否能響應(yīng)該消息而做出不同的反應(yīng)誉简。

實(shí)例方法和類型方法

• 實(shí)例方法的self指針代表當(dāng)前實(shí)例對象绰筛，實(shí)例指針
• 類方法的self指針代表當(dāng)前類

方法參數(shù)

• 注意值類型和引用類型的不同參數(shù)類型對外部的影響。
• 注意方法參數(shù)名描融，內(nèi)部參數(shù)和外部參數(shù)，第二個參數(shù)名開始需要顯示的提供外部參數(shù)名衡蚂。
• 調(diào)用時窿克，第一個參數(shù)名忽略，后面的參數(shù)名必須顯示標(biāo)明毛甲。

初始化器和析構(gòu)器

認(rèn)識初始化器和析構(gòu)器

• 初始化器用于初始化對象實(shí)例或類型年叮，是一個特殊的函數(shù)
  • 對象初始化器 -(id) init可以重載多個
  • 類型初始化器 +(void)initialize只能有一個
• 析構(gòu)器用于釋放對象擁有的資源，無返回值的函數(shù)
  • 對象析構(gòu)器-(void)dealloc只能有一個
  • 沒有類型析構(gòu)器

對象初始化器

• 初始化對象實(shí)例時玻募，init通常和alloc搭配使用

• alloc所做的事情－NSObject已實(shí)現(xiàn)

  • 在堆上分配合適大小的內(nèi)存
  • 將屬性或者實(shí)例變量的內(nèi)存置0

• init所做的事情 - 可以自定義

  • 調(diào)用父類初始化器[super init]（前置調(diào)用)
  • 初始化當(dāng)前對象實(shí)例變量(注意使用實(shí)例變量只损，不要使用屬性)

• new相等于調(diào)用alloc/init的無參數(shù)版本。

• 初始化器內(nèi)部使用實(shí)例變量不使用屬性七咧。

• id或者instancetype類型的返回值跃惫。

• 指定初始化器（真正實(shí)現(xiàn)的初始化），便捷初始化器（會調(diào)用指定初始化器）?

指定初始化方法和便利構(gòu)造器

指定初始化方法

• 無論調(diào)用哪一個初始化方法都會調(diào)用的初始化方法艾栋，稱為指定初始化方法爆存。
• 一般會寫一個傳入?yún)?shù)最多的init方法，然后其他方法調(diào)用這個指定初始化方法即可蝗砾。

- (id)initWithName:(NSString *)name
{
    //調(diào)用指定初始化方法
    return [self initWithName:name age:0 sex:'0' height:0];
}

//指定初始化方法
- (id)initWithName:(NSString *)name age:(NSInteger)age sex:(char)sex height:(CGFloat)height
{
    self = [super init];
    if (self) {
        _name = name;
        _age = age;
        _sex = sex;
        _height = height;
    }
    return self;
}

便利構(gòu)造器

• 便利構(gòu)造器就是一個類方法(+號方法)先较，內(nèi)部實(shí)現(xiàn)是封裝了alloc和初始化操作，創(chuàng)建對象更加方便快捷悼粮。
• 定義便利構(gòu)造器有以下規(guī)則：
  • 便利構(gòu)造器是“+”方法闲勺。
  • 返回本類型的實(shí)例。
  • ?法名以類名開頭扣猫。
  • 可以有0到多個參數(shù)菜循。

+(id)PersonWithName:(NSString *)name age:(NSInteger)age sex:(char)sex height:(CGFloat)height
{
    Person *p = [[Person alloc] initWithName:name age:age sex:sex height:height];
    return p;
}

類初始化器

• 類初始化器initialize負(fù)責(zé)類型級別的初始化
• initialize在每個類使用之前被系統(tǒng)自動調(diào)用，且每個進(jìn)程周期中申尤，只被調(diào)用一次债朵。
• 子類的initialize會自動調(diào)用父類的initialize（前置調(diào)用）

對象析構(gòu)器

• 對象析構(gòu)器dealloc負(fù)責(zé)釋放對象擁有的動態(tài)資源
  • 自動實(shí)現(xiàn)：ARC將對象屬性引用計數(shù)減持
  • 手動實(shí)現(xiàn)：釋放不受ARC管理的動態(tài)內(nèi)存子眶，如malloc分配的內(nèi)存
  • 手動實(shí)現(xiàn)：關(guān)閉非內(nèi)存資源，如文件句柄序芦，網(wǎng)絡(luò)端口
• dealloc由ARC根據(jù)對象引用計數(shù)規(guī)則臭杰，在釋放對象內(nèi)存前自動調(diào)用，無法手工調(diào)用
• 子類的dealloc會自動調(diào)用父類的dealloc(后置調(diào)用)

繼承與多態(tài)

認(rèn)識面向?qū)ο?/h3>

• 封裝 encapsulation
• 繼承 inheritance
• 多態(tài) polymorphism

繼承

• 繼承：每一個類只能有一個基類谚中，子類自動繼承基類
  • 實(shí)例變量
  • 屬性
  • 實(shí)例方法
  • 類方法
• 所有類的根類：NSObject
• 繼承的兩層含義：
  • 成員復(fù)用：子類復(fù)用基類成員
  • 類型抽象：將子類當(dāng)做父類來使用

運(yùn)行時多態(tài) polymorphism

• 多態(tài)：子類在父類統(tǒng)一行為接口下渴杆，表現(xiàn)不同的實(shí)現(xiàn)方式
• 對比重寫和重載
  • 子類重寫父類同名同參數(shù)方法
  • 方法名相同、參數(shù)不同宪塔，OC不支持方法的重載
• 在子類的代碼中磁奖，可以使用super來調(diào)用基類的實(shí)現(xiàn)
  • self具有多態(tài)性，可以指向不同的子類
  • super沒有多態(tài)性某筐，僅指向當(dāng)前父類

繼承中的init和dealloc

• 初始化器init
  • 子類自動繼續(xù)基類的初始化器
  • 子類也可以重寫基類初始化器比搭，此時子類初始化器必須首先調(diào)用基類的一個初始化器（手工調(diào)用）
• 析構(gòu)器dealloc
  • 子類可以選擇繼承基類析構(gòu)器，或者重寫基類析構(gòu)器
  • 子類析構(gòu)器執(zhí)行完畢后南誊，會自動調(diào)用基類析構(gòu)器（后置調(diào)用身诺，且不支持手工調(diào)用）
  • 子類析構(gòu)器自動具有多態(tài)性
• Tips:盡量避免在父類init和dealloc調(diào)用子類重寫的方法。

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