上一篇文章我們介紹了Runtime中類和對(duì)象的相關(guān)內(nèi)容。從這張開(kāi)始肺蔚，我們將討論類實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)相關(guān)的內(nèi)容之宿。主要包括成員變量，屬性枪狂，方法氧急，協(xié)議與分類的實(shí)現(xiàn)。

本章的主要內(nèi)容將聚集在Runtime成員變量與屬性的處理逮走。在討論之前，先介紹一個(gè)重要的概念：類型編碼妙痹。

類型編碼(Type Encoding)

作為對(duì)Runtime的補(bǔ)充，編譯器將每個(gè)方法的返回值和參數(shù)類型編碼為一個(gè)字符串砸彬，并將其與方法的selector關(guān)聯(lián)在一起滋迈。這種編碼方案在其他情況下也是非常有用的，因此我們可以使用@encode編譯器來(lái)獲取它创译。當(dāng)給定一個(gè)類型是颗祝，@encode(type-name)返回這個(gè)類型的字符串編碼凤藏。這些類型可以是像int禁炒、指針這樣的變量望迎，也可以是結(jié)構(gòu)體疮薇、類等。事實(shí)上玻淑，任何可以作為sizeof()操作參數(shù)的類型都可以用于@encode补履。

在Objective-C Runtime Programming Guide中的Type Encoding一節(jié)中，列出了Objective-C中所有類型的編碼括儒。需要注意的是這些很多是與我們用于存檔和分發(fā)的編碼類型是相同的掘鄙，但有一些不能用于存檔時(shí)使用。

注：Objective-C不支持long double類型串结。@encode(long double)返回d哑子，和double一樣舅列。

一個(gè)數(shù)組的類型編碼位于方括號(hào)內(nèi)：其中包含數(shù)組元素的個(gè)數(shù)和元素類型。如下：

float a[] = {1.0, 2.0, 3.0};
NSLog(@"array encoding type: %s", @encode(typeof(a)));

輸出是：

2014-10-28 11:44:54.731 RuntimeTest[942:50791] array encoding type: [3f]

其他類型可以參考Type Encoding卧蜓。

另外帐要，還有一些編碼類型， @encode雖然不會(huì)直接返回它們弥奸，但它們作為協(xié)議中聲明方法的類型限定符榨惠。也可以參考Type Encoding。

對(duì)于屬性而言盛霎，還會(huì)有一些特殊的類型編碼赠橙，以表明屬性是只讀、拷貝愤炸、retain等等期揪，詳情可以參考Property Type String。

成員變量摇幻、屬性

Runtime中關(guān)于成員變量和屬性的相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)并不多横侦，只有三個(gè)，并且都很簡(jiǎn)單绰姻。不過(guò)還有個(gè)非常實(shí)用但可能經(jīng)常被忽視的特性，即關(guān)聯(lián)對(duì)象引瀑，我們將在這小節(jié)中詳細(xì)討論狂芋。

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)類型

Ivar
Ivar是表示實(shí)例變量的類型，其實(shí)際是一個(gè)指向objc_ivar結(jié)構(gòu)體的指針憨栽，其定義如下：

typedef struct objc_ivar *Ivar;
struct objc_ivar {
    char *ivar_name                 OBJC2_UNAVAILABLE;  // 變量名
    char *ivar_type                 OBJC2_UNAVAILABLE;  // 變量類型
    int ivar_offset                 OBJC2_UNAVAILABLE;  // 基地址偏移字節(jié)
#ifdef __LP64__
    int space                       OBJC2_UNAVAILABLE;
#endif
}

objc_property_t
objc_property_t是表示Objective-C聲明屬性的類型帜矾，其實(shí)際是指向objc_property結(jié)構(gòu)體的指針，其定義如下：

typedef struct objc_property *objc_property_t;

objc_property_attribute_t
objc_property_attribute_t定義了屬性的特性(attribute)屑柔，它是一個(gè)結(jié)構(gòu)體屡萤，定義如下:

typedef struct {
    const char *name;           // 特性名
    const char *value;          // 特性值
} objc_property_attribute_t;

關(guān)聯(lián)對(duì)象(Associated Object)

關(guān)聯(lián)對(duì)象是Runtime一個(gè)非常實(shí)用的特性，不過(guò)很容易被忽視掸宛。

關(guān)聯(lián)對(duì)象類似于成員變量死陆，不過(guò)是在運(yùn)行時(shí)添加的。我們通常會(huì)把成員變量Ivar放在類聲明的頭文件中唧瘾，或者放在類實(shí)現(xiàn)的```@implementation``后面措译。但是這有一個(gè)缺點(diǎn)，我們不能在分類中添加成員變量饰序。

Objective-C針對(duì)這一問(wèn)題领虹，提供了一個(gè)解決方案：即關(guān)聯(lián)對(duì)象(Associated Object)。

我們可以吧關(guān)聯(lián)對(duì)象想象成一個(gè)OC對(duì)象（如字典）求豫，這個(gè)對(duì)象通過(guò)給定的key連接到一個(gè)類的實(shí)例上塌衰。不過(guò)由于使用的是C接口诉稍，所以key是一個(gè)void指針(const void *)。我們還需要指定一個(gè)內(nèi)存管理策略最疆，來(lái)告訴Runtime怎么如何管理這個(gè)對(duì)象的內(nèi)存均唉。這個(gè)內(nèi)存管理的策略可以由以下值指定：

OBJC_ASSOCIATION_ASSIGN
OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC
OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC
OBJC_ASSOCIATION_RETAIN
OBJC_ASSOCIATION_COPY

注：retain等同于@property的strong屬性

當(dāng)宿主對(duì)象被釋放時(shí)，會(huì)根據(jù)指定的內(nèi)存管理策略來(lái)處理關(guān)聯(lián)對(duì)象肚菠。如果指定的策略是assign舔箭，則宿主釋放時(shí)，關(guān)聯(lián)對(duì)象不會(huì)被釋放蚊逢；而如果指定的是retain或者是copy层扶，則宿主釋放時(shí)，關(guān)聯(lián)對(duì)象會(huì)被釋放烙荷。我們甚至可以選擇是否是自動(dòng)retain/copy镜会。當(dāng)我們需要在多個(gè)線程中處理訪問(wèn)關(guān)聯(lián)對(duì)象的多線程代碼時(shí)，這就非常有用了终抽。

我們將一個(gè)對(duì)象連接到其它對(duì)象所需要做的就是下面兩行代碼:

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

在這種情況下戳表，self對(duì)象會(huì)添加一個(gè)新的關(guān)聯(lián)對(duì)象anObject，并且內(nèi)存管理策略是retain關(guān)聯(lián)對(duì)象昼伴，當(dāng)self對(duì)象釋放時(shí)匾旭，會(huì)自動(dòng)釋放關(guān)聯(lián)對(duì)象。另外圃郊，使用同一個(gè)key來(lái)關(guān)聯(lián)對(duì)象時(shí)价涝，也會(huì)自動(dòng)釋放之前的關(guān)聯(lián)對(duì)象，新的對(duì)象回使用先前的關(guān)聯(lián)對(duì)象的內(nèi)存持舆。

得到關(guān)聯(lián)對(duì)象的方法：

id anObject = objc_getAssociatedObject(self, &myKey);

我們可以使用objc_removeAssociatedObjects函數(shù)來(lái)移除一個(gè)關(guān)聯(lián)對(duì)象色瘩，或者使用objc_setAssociatedObject函數(shù)將key指定的關(guān)聯(lián)對(duì)象設(shè)置為nil。

下面我們用實(shí)例來(lái)演示一下關(guān)聯(lián)對(duì)象的使用方法：

假定我們想要?jiǎng)討B(tài)的將一個(gè)Tap手勢(shì)添加到所有的UIView上逸寓，并且需要指定點(diǎn)擊后的實(shí)際操作居兆。這時(shí)候我們就可以將一個(gè)手勢(shì)對(duì)象和操作的Block對(duì)象關(guān)聯(lián)到UIView中。代碼如下：

- (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);
}

這段代碼檢測(cè)了手勢(shì)識(shí)別的關(guān)聯(lián)對(duì)象竹伸。如果沒(méi)有泥栖，則創(chuàng)建并建立關(guān)聯(lián)關(guān)系爹凹。同時(shí)同辣，將傳入的塊對(duì)象連接到指定的key上。注意block對(duì)象的關(guān)聯(lián)內(nèi)存管理策略谱秽。
手勢(shì)識(shí)別對(duì)象需要一個(gè)target和action生巡，所以接下來(lái)我們定義處理方法：

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

我們需要檢測(cè)手勢(shì)識(shí)別對(duì)象的狀態(tài)耙蔑，因?yàn)槲覀冎恍枰邳c(diǎn)擊手勢(shì)被識(shí)別出來(lái)時(shí)才執(zhí)行操作。

從上面的例子中我們可以看到孤荣，關(guān)聯(lián)對(duì)象可以動(dòng)態(tài)增強(qiáng)類現(xiàn)有的功能甸陌。我們可以在編程中靈活的運(yùn)用這一特性须揣。

成員變量、屬性的操作方法

成員變量

// 獲取成員變量名
const char * ivar_getName ( Ivar v );
// 獲取成員變量類型編碼
const char * ivar_getTypeEncoding ( Ivar v );
// 獲取成員變量的偏移量
ptrdiff_t ivar_getOffset ( Ivar v );

• ivar_getOffset函數(shù)钱豁，對(duì)于類型id或其它對(duì)象類型的實(shí)例變量耻卡，可以調(diào)用object_getIvar和object_setIvar來(lái)直接訪問(wèn)成員變量，而不能使用偏移量牲尺。

關(guān)聯(lián)對(duì)象

// 設(shè)置關(guān)聯(lián)對(duì)象
void objc_setAssociatedObject ( id object, const void *key, id value, objc_AssociationPolicy policy );
// 獲取關(guān)聯(lián)對(duì)象
id objc_getAssociatedObject ( id object, const void *key );
// 移除關(guān)聯(lián)對(duì)象
void objc_removeAssociatedObjects ( id object );

屬性

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

*property_copyAttributeValue和property_copyAttributeList函數(shù)卵酪，返回值在使用完后需要調(diào)用free()釋放。