深拷贝和浅拷贝，分类(category)和扩展(extensio

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2016年11月20日星期日

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深浅拷贝：

(可涉及的应用场景:值引用，对象引用)

浅：

• 只是针对指针的拷贝，拷贝后，两个指针指向同一个内存空间。

深:

• 不但对指针进行拷贝，而且对指针指向的内容进行拷贝，经过拷贝后的指针是指向两个不同地址的指针。

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分类(category)和扩展(extension)

• 分类:使用分类可以在不进行子类化的情况下，为已经存在的类增加功能。分类中的方法会成为类的组成部分(在程序中)，并且会被其子类继承。这意味着可以向这个类(或它的子类)发送消息，调用在分类中定义的方法。
  分类通常用于：

  • 1.扩展其他人定义的类(即使你无法访问他们的源代码)；
  • 2.替代子类；
  • 3.将新类的实现代码分发给多个源文件(通过多人分工，简化大型类的开发工作)。

• 类接口的声明以关键字@interface开头，后跟已经存在的类的名称、带括号的分类名称、以及它所接受的协议(如果有)，以关键字@end结束。方法的声明应放在这些语句之间。

  • 分类的声明语法

@interface 类的名称(分类的名称)
//方法的声明
@end

• 例：
  • 分类 Nuclear的接口代码

#import "Atom.h"

@Interface Atom (Nuclear)

-(NSUInteger) atomicNumber;

@end
该分类声明了一个名为atomicNumber的方法，这个方法会返回一个非负整形值。

• ~
  • 分类Nuclear的实现代码

#import "Atom.h"
#import "Atom+Nuclear.h"

@implementation Atom (Nuclear)

-(NSUInteger) atomicNumber{
  return self.protons;
}
这就实现了Nuclear分类，从而向Atom类及其子类添加了atomicNumber方法。

• 扩展：可以将扩展视为一种匿名(既未命名的)分类。在扩展中声明的方法必须在相应类的主@implementation块中实现(它们无法再分类中实现)。
  • 类扩展的语法

@interface 类的名称 ()
{
//实例变量的声明
}
//属性的声明
//方法的声明

如上：扩展与分类的区别是它能够声明实例变量和属性。编译器会检查在扩展中声明的方法(和属性)是否被实现。类扩展通常应存储在类实现文件中(.m文件中)，并用于组织和声明在类中独立使用的其他私有方法(例如，不是公用api的一部分)。

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堆和栈的概念区别：

• 堆
  • 是大家共有的空间，分全局堆和局部堆。全局堆就是所有没有分配的空间，局部堆就是用户分配的空间。堆在操作系统对进程初始化的时候分配，运行过程中也可以向系统要额外的堆，但是记得用完了要还给操作系统，要不然就是内存泄漏。堆里面一般放的是静态数据，比如static的数据和字符串常量等，资源加载后一般也放在堆里面。一个进程的所有线程公用这些堆，所以对堆的操作要考虑同步和互斥的问题。程序里编译后的数据段都是堆的一部分。
• 栈
  • 是一个线程独有的，保存其运行状态和局部自动变量的。栈在线程开始的时候初始化，每个线程的栈相互独立，因此，栈是 thread safe的。每个c++对象的数据成员也存在在栈中，每个函数都有自己的栈，栈被用来在函数之间传递参数。操作系统在切换线程的时候会自动的切换栈，就是切换ss/esp寄存器。栈控件不需要再高级语言里面显示的分配和释放。

堆和栈的理论知识：

• 1.申请方式

  • stack:由系统自动分配，例如，声明在函数中一个局部变量int b;系统自动在栈中为b开辟空间
  • heap:需要程序员自己申请，并指明大小，在c中malloc函数

• 2.申请后系统的响应

  • 栈:只要栈的声誉空间大于所申请的空间，系统将为程序提供内存，否则将报异常提示栈溢出。
  • 堆:首先应该知道操作系统有一个记录空闲内存地址的链表，当系统收到程序的申请的时，会遍历该链表，寻找第一个空间大于所申请空间的堆结点，然后将该结点从空闲结点链表中删除，并将该结点的空间分配给程序，另外，对于大多数系统，会在这块内存空间中的首地址处记录本次分配的大小，这样，代码中的delete语句才能正确的释放本内存空间。另外，由于找到的堆结点的大小不一定正好等于申请的大小，系统会自动的将多余的那部分重新放入空闲链表中。

• 申请大小的限制

  • 栈：在windows下，栈是向低地址扩展的数据结构，是一块连续的内存区域。这句话的意思是栈顶的地址和栈的最大容量是系统预先规定好的，在windows下，栈的大小是2m(也可能是1m,它是一个编译时就确定的常数)，如果申请的空间超过栈的剩余空间时，将提示overflow。因此，能从栈获得的空间较小。
  • 堆：堆是向高地址扩展的数据结构，是不连续的内存区域。这是由于程序是用链表来存储的空闲内存地址，自然是不连续的，而链表的遍历方向是由低向高。堆的大小受限于计算机系统中有效的虚拟内存。由此可见，堆获得的空间比较灵活，也比较大。

• 申请效率的比较

  • 栈:由系统自动分配，速度较块。但程序员是无法控制的。
  • 堆:是由new分配的内存，一般速度比较慢，而且容易产生内存碎片，不过用起来最方便。

• 堆和栈的存储内容：

  • 栈：在函数调用时，第一个进程的是主函数中后的下一条指令(函数调用语句的下一条可执行语句)的地址，然后是函数的各个参数，在大多数的C编译器中，参数是由右往左入栈的，然后是函数中的局部变量。注意静态变量是不入栈的。当本次函数调用结束后，局部变量最先出栈，然后是参数，最后胡栈顶指针指向最开始存的地址，也就是主函数中的吓一跳指令，程序由该点继续运行。
  • 堆：一般是在堆的头部用一个字节存放堆的大小。堆中的具体内容有程序员安排。
    <a href="https://my.oschina.net/jilin/blog/402054">堆栈参考点</a>

• 总结：堆和栈的区别可以用如下的比喻来看：
  使用栈就像我们去饭馆里吃饭，只管点菜(发出申请)、付钱、和吃(使用)，吃饱了就走，不必理会切菜、洗菜等准备工作和洗碗、刷过等扫尾工作，他的好吃是快捷，但是自由度比较小。
  使用堆就像是自己动手做喜欢吃的菜肴，比较麻烦，吃完之后还得清洗、打扫等后续工作(不然用完了不清洗就不好再用)，但是比较符合自己的口味，而且自由度比较大。