iOS 开发：成员变量（属性，实例变量）的相关知识

2016-07-22

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本文用来对 Objective-C 语法中成员变量（属性，实例变量）相关知识进行总结和讲解。

1. 成员变量介绍

1.1 成员变量解释

我们把Objective-C中写在类声明的大括号中的变量称之为成员变量(也称为属性，实例变量)。

举例：

@interface Iphone : NSObject
{
    // 成员变量声明
    int _cpu;            // cup   0
    int _size;     // 尺寸  0
    int _color;          // 颜色  0

    // 其中_cpu、_size、_color 就是 Iphone  类的成员变量
}

1.2 成员变量特点

成员变量只能通过对象来访问
成员变量不能离开类，离开类之后就不是成员变量
成员变量不能再定义的同时进行初始化
成员变量存储在当前对象对应的堆的存储空间中，不会被自动释放，只能手动释放
成员变量前加下划线"_"是苹果的编程规范，或者说是程序员的习惯。这样写的好处在下边会提到

2. setter 和 getter 方法

我们无法从外界(比如其他类和文件中)直接访问定义在类中的成员变量。为了能够从外界操作成员变量，我们需要为调用者提供相应的方法来对成员变量进行访问、赋值等操作。而定义这些方法都需要有一个有意义的名字，所以就有了getter-setter方法。

getter-setter方法格式和写法是固定的，这也是程序员之间的一种规范，只要有人想要访问成员变量或给成员变量赋值，就会立刻想到getter-setter方法，这样就降低了程序员之间的沟通成本。

2.1 setter 方法

作用：用来设置成员变量，给成员变量赋值，可以在方法里面对变量进行判断，过滤掉一些不合理的值
命名规范：
- 必须是对象方法
- 返回值类型为void
- 方法名必须以set开头，而且后面跟上成员变量名去掉”_” ，首字母必须大写
- 必须提供一个参数，参数类型必须与所对应的成员变量的类型一致
- 形参名称和成员变量去掉下划线相同
举例：

如：如果成员变量为int _size 那么与之对应seter方法声明为
-(void) setSize: (int) size;

setter方法的实现

- (void)setSize:(int)size;
{
     //成员变量以下划线开头的好处,就是可以区分局部变量和成员变量    
    _size = size;
}

setter方法的好处
- 不让数据暴露在外,保证了数据的安全性
- 对设置的数据进行判断，过滤不合理的值(比如空值、负数等等)

2.2 getter 方法

作用：为调用者返回对象内部的成员变量的值，用来访问成员变量
命名规范：
- 必须是对象方法
- 必须有返回值,返回值的类型和成员变量的类型一致
- 方法名必须是成员变量去掉下划线
- 一定是没有参数的
举例

如：如果成员变量为int _size 那么与之对应getter方法为

- (int) size;

getter方法的实现

- (int)size
{
    return _size;
}

getter方法的优点：
- 可以让我们在使用getter方法获取数据之前,对数据进行加工
- 比如双十一活动，我们希望对全线商品的价格在原来的价格基础上打五折，那么我们只要去改成品类的价格的getter方法就可以了，让他返回的值为价格 * 0.5

2.3 getter/setter 方法注意

在实际的开发中，setter和getter方法不一定都会提供。如果内部的成员变量，只允许外界读取，但是不允许修改，则通常只提供getter方法而不提供setter方法
成员变量名的命名以下划线开头，setter和getter方法名不需要带下划线
成员变量名使用下划线开头有两个好处
- 与getter方法的方法名区分开来
- 可以和一些其他的局部变量区分开来，下划线开头的变量，通常都是类的成员变量。当我看到以下划线开头变量，那么他一定是成员变量

3. 点语法

3.1 点语法基本使用

如果给成员变量提供了getter和setter方法，就可以通过点语法来访问成员变量

3.2 点语法的本质

其实点语法的本质就是调用了setter方法和getter方法
当使用点语法时，编译器会在程序翻译成二进制的时候将.语法自动转换为setter和getter方法
如果点语法在=号左边，那么编译器会自动转换为setter方法
如果点语法在=号右边，或者没有等号，那么编译器就会自动转换为getter方法

3.3 点语法注意

点语法的本质是方法的调用，而不是访问成员变量，当使用点语法时，编译器会自动展开成相应的方法调用
如果没有setter和getter方法，则不能使用点语法
不要在setter与getter方法中使用本属性的点语法

- (void) setAge:(int)age {
    // 下面的代码会引发死循环
    self.age = age;

    //编译器展开后 [self setAge:age]
}

- (int) age {
    // 下面的代码会引发死循环
    return self.age;

    // 编译器展开后 [self   age]
}

4. 实例变量修饰符

4.1 实例变量的作用域

@public
- 公开的
- 在有对象的前下，任何地方都可以直接访问
@protected
- 受保护的
- 只能在当前类和子类的对象方法中访问
@private
- 私有的
- 只能在当前类的对象方法中才能直接访问
@package
- 框架级别的
- 作用域介于私有和公开之间，只要处于同一个框架中相当于@public，在框架外部相当于@private

举例：

@interface Iphone : NSObject
{
    @public
    int _cpu;

    @private
    int _size;

    @protected
    int _color;

     @package
    double _weight;
}
@end

4.2 变量修饰符的继承和在子类中的访问

修饰符	类别	能否继承	在子类中的访问
@private	私有成员	能被继承	不能被外部方法访问
@public	共有成员	能被继承	不能被外部方法访问
@protected	保护成员	能被继承	不能被外部方法访问

4.3 实例变量作用域使用注意事项

在 @interface @end 之间声明的成员变量如果不做特别的说明,那么其默认是protected的
一个类继承了另一个类,那么就拥有了父类的所有成员变量和方法,注意所有的成员变量它都拥有，只是有的它不能直接访问。例如@private的

5. @property 相关

5.1 什么是 @property

@property 是是声明属性的语法
@property 用在声明文件中告诉编译器声明成员变量的的访问器(getter/setter)方法
使用@property的好处是：免去我们手工书写getter和setter方法繁琐的代码

5.2 @property 基本使用

在@inteface中，@property 用来自动生成 setter 和 getter 的声明

比如用@property int size;就可以代替下面的两行声明

- (int)size;   // getter

- (void)setSize:(int)size;  // setter

@property 编写步骤
1. 在@inteface 和 @end 之间写上 @property
2. 在@property 后面写上需要生成getter/setter方法声明的属性名称，注意因为getter/setter方法名称中的属性不需要 _，所以@property后的属性也不需要 _。并且@property和属性名称之间要用空格隔开
3. 在@property 和属性名字之间告诉需要生成的属性的数据类型, 注意两边都需要加上空格隔开

6. @synthesize 相关

6.1 什么是 @synthesize

@synthesize 是实现属性方法的语法
@synthesize 用在实现文件中告诉编译器实现成员变量的的访问器(getter/setter)方法
使用@synthesize好处是:免去我们手工书写getterr和setter方法繁琐的代码

6.2 @synthesize 基本使用

写在@implementation中，用来自动生成setter和getter的实现

用 @synthesize size; 就可以代替
- (int)size{

}

- (void)setSize:(int)size{

}

//注意：@synthesize size; 并没有告诉setter和getter 把size赋值给谁，返回谁

而用@synthesize size= _size;就可以代替
- (int)size{
    return _size;
}

- (void)setSize:(int)size{
    _size = size;
}

@synthesize 编写步骤
1. 在 @implementation 和 @end 之间写上 @synthesize
2. 在 @synthesize 后面写上和 @property 中一样的属性名称，这样 @synthesize 就会将 @property 生成的什么拷贝到 @implementation 中
3. 由于 getter/setter 方法实现是要将传入的形参给属性和获取属性的值，所以在 @synthesize 的属性后面写上要将传入的值赋值给谁和要返回哪个属性的值, 并用等号连接

6.3 @synthesize 注意点

@synthesize age = _age;
- setter和getter实现中会访问成员变量_age
- 如果成员变量_age不存在，就会自动生成一个@private的成员变量_age
@synthesize age;
- setter和getter实现中会访问@synthesize后同名成员变量age
- 如果成员变量age不存在，就会自动生成一个@private的成员变量age
多个属性可以通过一行@synthesize搞定,多个属性之间用逗号连接

@synthesize age = _age, number = _number, name  = _name;

7. @property 拓展

7.1 @property 增强

自Xcode4.4以后，apple对@property进行了一个增强，以后不用再写@synthesize了，只用一个@property就可以同时生成setter/getter方法的声明和实现
如果没有告诉@property要将传入的参数赋值给谁，默认@property会将传入的属性赋值给_开头的成员变量

用@property int size;就可以替代下面两行声明
- (int)size;   // getter

- (void)setSize:(int)size;  // setter

以及下面两行实现
- (int)size{
    return _size;
}

- (void)setSize:(int)size{
    _size = size;
}

@property只会生成最简单的getter和setter方法的声明和实现，并不会对传入的数据进行判断
- 如果想对传入的数据进行过滤，那么我们就必须重写getter/setter方法
- 如果不想对传入的数据进行过滤，仅仅是提供一个方法给外界操作成员变量，那么就可以使用@property
- 如果重写了setter方法，那么property就只会生成getter方法
- 如果重写了getter方法，那么property就只会生成setter方法
- 如果同时重写了getter/setter方法，那么property就不会自动帮我们生成_开头的成员变量(报错)
如果利用@property来生成getter/setter方法，那么我们可以不写成员变量, 系统会自动给我们生成一个_开头的成员变量
但@property自动帮我们生成的成员变量是一个私有的成员变量, 也就是说是在.m文件中生成的, 而不是在.h文件中生成的。我们在其他文件中无法查看该成员变量，但是可在本类中查看

@property int size; 
// 帮我们生成了一个_size的成员变量，而该成员变量_size是私有成员变量

7.2 @property 修饰符

多线程管理
- atomic 默认什么不写就是atomic，意思是只有一个线程访问实例变量。效率很低
- nonatomic 可以使用多个线程访问实例变量。效率很快，绝大多数情况下使用nonatomic
修饰是否生成getter方法的
- readonly 只生成getter方法，不生成setter方法
- readwrite 既生成getter，又生成setter方法（默认）

@property (nonatomic, readonly) int size;
@property (nonatomic, readwrite) int color;

给所生成的getter/setter方法另起一个名称
- getter=你定义的getter方法名称
- setter=你定义的setter方法名称(注意setter方法必须要有 :)
```
@property (nonatomic, getter=isMarried)  BOOL  married;
// 说明，通常BOOL类型的属性的getter方法要以is开头
```
控制 setter 方法的内存管理
- assign(默认)：不会帮我们生成setter方法内存管理的代码，仅仅只会生成普通的getter/setter方法，用于直接赋值，不做任何内存管理(默认，用于非OC对象类型)。默认什么都不写就是assign。被assign修饰的变量不是一个对象。主要用于代表简单的数据类型，比如int、float等。
```
@property(nonatomic, assign) int size;
```
- retain：会自动帮我们生成getter/setter方法内存管理的代码，在setter方法中，对传入的对象进行引用计数加1的操作。retain一般用于 NSObjct 类以及其子类
```
    @property (nonatomic, retain) NSNumber *count;
    // 编译器为其生成的setter/getter方法

    -(NSNumber *)count {    // getter方法
        return _count;
    }
    -(void)setCount:(NSNumber *)count {    // setter
       // 1.判断传入的对象和当前对象是否一样
        if (_count != count) {
            // 2.release以前的对象
            [_count release];
            // 3.retain传入的对象
            _count = [count retain];
        }
    }
```
- copy：对原有对象进行拷贝。常用于NSString类
```
@property (nonatomic, copy) NSString *string;
```
- strong：开启ARC时才使用。强引用指针，相当于retain。默认情况下为strong
```
@property (nonatomic, strong) UIButton *btn;
```
- weak：开启ARC时才使用。弱引用指针，相当于assign
```
@property (nonatomic, weak) UIButton *btn;
```

赏

本文作者： 程序员充电站
本文链接： https://itcharge.cn/tech/ios-dev/ios-member-variable/
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iOS 开发：成员变量（属性，实例变量）的相关知识

1. 成员变量介绍

1.1 成员变量解释

1.2 成员变量特点

2. setter 和 getter 方法

2.1 setter 方法

2.2 getter 方法

2.3 getter/setter 方法注意

3. 点语法

3.1 点语法基本使用

3.2 点语法的本质

3.3 点语法注意

4. 实例变量修饰符

4.1 实例变量的作用域

4.2 变量修饰符的继承和在子类中的访问

4.3 实例变量作用域使用注意事项

5. @property 相关

5.1 什么是 @property

5.2 @property 基本使用

6. @synthesize 相关

6.1 什么是 @synthesize

6.2 @synthesize 基本使用

6.3 @synthesize 注意点

7. @property 拓展

7.1 @property 增强

7.2 @property 修饰符

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