iOS 面试题累计(一)
以上是 先是程序员,然后才是 iOS 程序员 — 写给广大非科班 iOS 开发者的一篇面试总结 中出现的题目,出于自己不知道的状态,于是到网上找答案用自己的理解整理如下:
一、如果让你实现属性的weak,如何实现的?
PS: @property 等同于在.h文件中声明实例变量的get/set方法, 而其中 property
有一些关键字,其中就包括weak
, atomic
的。
-
对 weak 属性的理解:
理解一:为这种属性设置值时,设置方法既不保留新设置的值,也不释放之前设置的值, 不过在属性所指的对象遭到摧毁时,属性值就会清空。
理解二:在setter
方法中,需要对传入的对象不进行引用计数加1
的操作。简单来说,就是对传入的对象没有所有权,当该对象引用计数为0
时,即该对象被释放后,用weak
声明的实例变量指向nil
。 -
如何实现 属性的
weak
, 最关键的就是设置如何当 Object Dealloc 的时候设置 为nil
只是应对某个具体属性的场景:
1、写 Setter 方法时,将其新值 关联一个 对象 (objc_setAssociatedObject)
2、并且实现该关联对象的一个回调方法 ,在回调方法中 将新值 设置为 nil。
当然该回调方法的执行地方是在 dealloc 中实现的。
详细可以看: 【Objcective-C 高级编程 iOS 与 OS X多线程和内存管理】中第一章第四节 __weak 修饰符 (我直接在书中看的,链接无效)
或者直接看: 招聘一个靠谱iOS 程序员中第八节 runtime 如何实现 weak 属性
二、如果让你来实现属性的atomic,如何实现?
2-1、对 atomic 的理解
-
atomic
意为操作是原子的,意味着只有一个线程访问实例变量。atomic是线程安全的,至少在当前的存取器上是安全的。
2-2、如何实现 属性的atomic,其实就是对线程安全的考察。
- 最简单的方法就是, 直接加线程锁
- 用
runtime
方法
直接加线程锁, 实现粗略的 atomic
- (void)setTestObj:(id)testObj {
@synchronized(self) {
if (testObj != _testObj) {
_testObj = testObj;
}
}
}
- (id)testObj {
@synchronized(self) {
return _testObj;
}
}
用runtime
实现, 注意该系列方法需要自己引入:
extern void objc_setProperty(id self, SEL _cmd, ptrdiff_t offset, id newValue, BOOL atomic, BOOL shouldCopy);
extern id objc_getProperty(id self, SEL _cmd, ptrdiff_t offset, BOOL atomic);
extern void objc_copyStruct(void *dest, const void *src, ptrdiff_t size, BOOL atomic, BOOL hasStrong);
上面那几个函数已经被实现了,但没有被声名。如果要使用他们,必须自己声名。具体来源: https://opensource.apple.com/source/objc4/objc4-371.2/runtime/Accessors.subproj/objc-accessors.h
#define AtomicRetainedSetToFrom(dest, source) objc_setProperty(self, _cmd, (ptrdiff_t)(&dest) - (ptrdiff_t)(self), source, YES, NO)
#define AtomicCopiedSetToFrom(dest, source) objc_setProperty(self, _cmd, (ptrdiff_t)(&dest) - (ptrdiff_t)(self), source, YES, YES)
#define AtomicAutoreleasedGet(source) objc_getProperty(self, _cmd, (ptrdiff_t)(&source) - (ptrdiff_t)(self), YES)
#define AtomicStructToFrom(dest, source) objc_copyStruct(&dest, &source, sizeof(__typeof__(source)), YES, NO)
- (void)setTestStr:(NSString *)testStr {
AtomicCopiedSetToFrom(_testStr, testStr);
}
- (NSString *)testStr {
return AtomicAutoreleasedGet(_testStr);
}
用 runTime
这个方法是从网上摘录下来的,据说速度和安全性肯定是更好的 ,对于此处暂时做了解。
2-3、实际参考的是:
- objc系列译文(2.4):线程安全类的设计
- http://www.cocoawithlove.com/2009/10/memory-and-thread-safe-custom-property.html
三、KVO为什么要创建一个子类来实现?
这个题考察的实际上 KVO 的实现机制,或者说 KVO 的实现机制为什么是这样的?
3-1、 KVO 大致实现机制:
简单的说,在我们对某个对象完成监听的注册后,编译器会修改监听对象的isa
指针,让这个指针指向一个新生成的中间类 (子类),然后子类重写所有的 setter
方法,并且该子类的- (Class) class
和- (Class) superclass
方法会被重写,返回父类(原始类)的Class
,最后将当前对象的类改为这个KVO
前缀的子类。
NSObject(NSKeyValueObserving)
NSObject(NSKeyValueObserverRegistration)
NSObject(NSKeyValueObservingCustomization)
KVO 实现图 -- 源自[iOS程序犭袁](http://www.jianshu.com/u/96a14318a4de)
3-2、为什么要创建一个子类来实现?
- 可以这样说,如果我们不通过创建子类,那可以通过什么方法来实现呢?
提前知道的:通过子类继承父类属性并重写了它的setter方法,当这个属性被改变时,KVO 就可以观察到。
-
通过
method_swizzling
方法来进行观察值?
如最常用观察的UITableView
的contentOffset
, 此处如果直接在 Setter 方法中用 method_swizzling 的方法,那么所有的UITableView
都会受到影响,而我们一个 App 中不止一个UITableView
。 -
一个衍生的 KVO 注销的坑
另外也可以从另一个角度理解,为什么使用 KVO 之后最后要记得移除它,创建了自然要销毁嘛,但是同时也得注意一个移除的坑:
[_tableView removeObserver:self forKeyPath:@"contentOffset" context:nil];
context
这块我们通常写 nil, 但偶尔这样是有问题的,当对同一个keypath
进行两次removeObserver
时会导致程序 Crash ,这种情况常常出现在父类有一个 KVO ,父类在dealloc中remove了一次,子类又remove了一次的情况下。 所以这块我建议 context
在由继承的情况下尽量 写一个标识值。
详细可以看看这篇 KVO进阶 —— 源码实现探究
四、类结构体的组成,isa指针指向了什么?(这里应该将元类和根元类也说一下)
4-1、此处考察的应该是 Objective-C 的对象本质。
-
Objective-C
中的对象本质上是结构体对象,其中isa
是它唯一的私有成员变量。
此处是在 objc.h
文件中看到的:
#if !OBJC_TYPES_DEFINED
/// An opaque type that represents an Objective-C class.
typedef struct objc_class *Class;
/// Represents an instance of a class.
struct objc_object {
Class isa OBJC_ISA_AVAILABILITY;
};
/// A pointer to an instance of a class.
typedef struct objc_object *id;
#endif
- 类结构体的组成
此处是 是在 runtime.h
文件中就可以看到的:
struct objc_class {
Class isa OBJC_ISA_AVAILABILITY; // isa 指针
#if !__OBJC2__
Class super_class OBJC2_UNAVAILABLE;// 父类
const char *name OBJC2_UNAVAILABLE;// 类名
long version OBJC2_UNAVAILABLE;// 类的版本号
long info OBJC2_UNAVAILABLE;// 类的信息
long instance_size OBJC2_UNAVAILABLE;// 实例大小
struct objc_ivar_list *ivars OBJC2_UNAVAILABLE;// 成员变量列表
struct objc_method_list **methodLists OBJC2_UNAVAILABLE;// 方法列表
struct objc_cache *cache OBJC2_UNAVAILABLE;// 方法缓存
struct objc_protocol_list *protocols OBJC2_UNAVAILABLE;// 协议列表
#endif
} OBJC2_UNAVAILABLE;
/* Use `Class` instead of `struct objc_class *` */
从上面我们就可以看出其基本组成部分啦,其中成员变量列表,方法列表,方法缓存,及协议列表又是结构体,另外特别要注意下isa
指针。
4-2、 isa指针是指向 metaClass (元类)
-
metaClass
是什么?
这就引出了metaClass
的定义:metaClass
是Class
对象的类。 - 当你向一个对象发送消息,就在那个对象的方法列表中查找那个消息。
- 当你想一个类发送消息,就再那个类的
metaClass
中查找那个消息。
每个类都必须有一个唯一的 metaClass
,因为每个Class
都有一个可能不一样的类方法。
-
每个类里面都有个isa指针,这个isa指针是指向metaClass(元类)。
图中步骤解释:
1、当 [NSObject alloc]
的时候,runtime
库会通过Class
的isa
指针找到该类的metaClass(元类)
。并在该类的 metaClass
(元类)的 methodLists
方法列表中去查找 alloc
方法。
2、如果该类的 metaClass
(元类)的方法列表中没找到 alloc
方法,那么就会向metaClass
(元类)的基类的 metaClass
(元类)发送消息。而基类的 metaClass
则是指向自己的。
参考:
Objective-C 中的 MetaClass 是什么?
Objective-C Runtime(一)对象模型及类与元类
五、 RunLoop有几种事件源?有几种模式?
5-1、RunLoop有几种事件源?
Run Loop对象处理的事件源分为两种:Input sources 和 Timer sources。
- Input sources:用分发异步事件,通常是用于其他线程或程序的消息。
- Timer sources:用分发同步事件,通常这些事件发生在特定时间或者重复的时间间隔上(Timer事件(Schedule或者Repeat))。
5-2、RunLoop有有几种模式?
- NSDefaultRunLoopMode :默认状态下,不滑动,空闲状态,程序启动之后就会被切到这个mode
- UITrackingRunLoopMode : 滑动的时候
- UIInitializationRunLoopMode:私有的,可以追踪到的,这个app启动的时候是这个mode,第一个页面加载之后才回到第一个mode
- NSRunLoopCommonModes:默认情况包括下第一个第二个,在这种情况下就是这两种情况都可以执行
这个要展开的太多了,还是多看两遍 YY 大神的 深入理解RunLoop
六、方法列表的数据结构是什么?
感觉是由于目前热更新火的的原因,此处考察一下动态加载的原理
PS: 今天最大的消息,苹果对使用 JSPatch 的App 进行警告了。。。
不过了解下 objc_method
和 objc_method_list
还是有必要的
- 类中每一个方法在内部转换后的结构体
objc_method
- 每一个类拥有的的函数列表
objc_method_list
struct objc_method {
SEL method_name OBJC2_UNAVAILABLE; // 函数名称
char *method_types OBJC2_UNAVAILABLE; // 函数类型
IMP method_imp OBJC2_UNAVAILABLE; //函数的具体实现()
} OBJC2_UNAVAILABLE;
方法列表的数据结构也就如下了:
struct objc_method_list {
struct objc_method_list *obsolete OBJC2_UNAVAILABLE;// 函数列表
int method_count OBJC2_UNAVAILABLE;// 函数中的个数
#ifdef __LP64__
int space OBJC2_UNAVAILABLE;
#endif
/* variable length structure */
struct objc_method method_list[1] OBJC2_UNAVAILABLE;// 函数列表中的第一个函数地址
}
通常使用了上述方法,下面这个方法一定是要了解的。
OBJC_EXPORT BOOL class_addMethod(Class cls, SEL name, IMP imp,
const char *types)
OBJC_AVAILABLE(10.5, 2.0, 9.0, 1.0);
/**
* Class 给哪个类添加方法
* sel 要添加的方法编号(方法名)
* IMP 方法的实现 ———— 函数的入口(函数的指针 函数名 是啥都可以 不一定和sel相同)
* types 方法的类型 编码格式 (类型c语言的字符串) (函数的类型:返回值类型 参数类型 直接查文档 文档有表格)
”v@:”意思就是这已是一个void类型的方法,没有参数传入。
“i@:”就是说这是一个int类型的方法,没有参数传入。
”v@:@”意思就是这已是一个void类型的方法,有参数传入。
*/
class_addMethod([self class], sel, @selector(testMethod), "v@:");
此处需要多了解下 runtime 中关于方法的一系列。
七、 分类是如何实现的?它为什么会覆盖掉原来的方法?
- 先真正的看一下
Category
typedef struct category_t {
const char *name; // 类的名字
classref_t cls; // 类
struct method_list_t *instanceMethods; // 所有给类添加的实例方法的列表
struct method_list_t *classMethods; // 所有添加的类方法的列表
struct protocol_list_t *protocols; // 实现的所有协议的列表
struct property_list_t *instanceProperties; // 添加的所有属性
} category_t;
7-1、分类是如何实现的?
简单的通俗说: Category
实际上就变成了一个方法列表, 被插入到类的信息内, 这样查表的时候就能找到Category
内的方法。
- 将 Category 和它的主类(或元类)注册到哈希表中;
- 如果主类(或元类)已实现,那么重建它的方法列表。
此处需要知道是,它分为两种情况: Category
中的实例方法、协议以及属性添加到类上;而Category
的类方法和协议添加到类的metaclass上的。
7-2、分类为什么会覆盖掉原来的方法?
PS: 实际上如果 Category
和原来类都有相同的方法(testMethod),那么Category
附加完成之后,类的方法列表里会有两个该方法(testMethod),而不是直接替换的。
Category
的方法被放到了新方法列表的前面,而原来类的方法被放到了新方法列表的后面,这也就是我们平常所说的 Category
的方法会“覆盖”掉原来类的同名方法,这是因为运行时在查找方法的时候是顺着方法列表的顺序查找的,它只要一找到对应名字的方法,就会停止了。
7-3、 此题的答案来源:
对于具体的实现,确实需要看源代码,我是通过下面两篇解读了解的:
Objective-C Category 的实现原理、深入理解Objective-C:Category。
总结
整体说来,又是对 runtime 学习的一个过程,不过感觉比以前好一点了。
以上答案,部分是自己想的,部分是网上学习的,不一定全部都对,如有问题,欢迎告之。