List.hNSObjCRuntime.hNSObject.hObject.hPRotocol.ha.txthashtable.hhashtable2.hmessage.hmodule.mapobjc-api.hobjc-auto.hobjc-class.hobjc-exception.hobjc-load.hobjc-runtime.hobjc-sync.hobjc.hruntime.h

/// An opaque type that represents a method in a class definition. 一個類型，代表著類定義中的一個方法typedef struct objc_method *Method;/// An opaque type that represents an instance variable.代表實例(對象)的變量typedef struct objc_ivar *Ivar;/// An opaque type that represents a category.代表一個分類typedef struct objc_category *Category;/// An opaque type that represents an Objective-C declared property.代表OC聲明的屬性typedef struct objc_property *objc_property_t;// Class代表一個類，它在objc.h中這樣定義的  typedef struct objc_class *Class;struct objc_class {    Class isa  OBJC_ISA_AVAILABILITY;#if !__OBJC2__    Class super_class                                        OBJC2_UNAVAILABLE;    const char *name                                         OBJC2_UNAVAILABLE;    long version                                             OBJC2_UNAVAILABLE;    long info                                                OBJC2_UNAVAILABLE;    long instance_size                                       OBJC2_UNAVAILABLE;    struct objc_ivar_list *ivars                             OBJC2_UNAVAILABLE;    struct objc_method_list **methodLists                    OBJC2_UNAVAILABLE;    struct objc_cache *cache                                 OBJC2_UNAVAILABLE;    struct objc_protocol_list *protocols                     OBJC2_UNAVAILABLE;#endif} OBJC2_UNAVAILABLE;

Class classPerson = Person.class;// printf("%s/n", classPerson->name); //用這種方法已經不能獲取name了 因為OBJC2_UNAVAILABLEconst char *cname  = class_getName(classPerson);printf("%s", cname); // 輸出:Person

- (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event {    unsigned int count = 0;    Class *classes = objc_copyClassList(&count);    for (int i = 0; i < count; i++) {        const char *cname = class_getName(classes[i]);        printf("%s/n", cname);    }}

3.技術點和應用場景

在以下的代碼中，都用到了Person類，Person類知識簡單的定義了一個成員變量和兩個屬性

@interface Person : NSObject{    @private    float _height;}@property (nonatomic, copy) NSString *name;@property (nonatomic, assign) int age;@end

3_1.獲取屬性/成員變量列表

對于獲取成員變量的列表可以使用class_copyIvarList函數，如果想要獲取屬性列表可以使用class_copyPropertyList函數，使用的示例如下：

- (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event {        Class classPerson = NSClassFromString(@"Person"); // 與下面一句效果一樣,可以不用導入頭文件//    Class clazz = Person.class;    unsigned int count = 0;    Ivar *ivarList = class_copyIvarList(classPerson, &count); // 獲取成員變量數組    for (int i = 0; i < count; i++) {        const char *cname = ivar_getName(ivarList[i]); // 獲取成員變量的名字        NSString *name = [NSString stringWithUTF8String:cname];        NSLog(@"%@", name);    }    NSLog(@"-------------------分割線------------------");    objc_property_t *propertyList = class_copyPropertyList(classPerson, &count); // 獲取屬性數組    for (int i = 0; i < count; i++) {        const char *cname = property_getName(propertyList[i]);        NSString *name = [NSString stringWithUTF8String:cname];        NSLog(@"%@", name);    }}

以上代碼的輸出為：

2015-06-05 22:28:16.194 runtime終極[4192:195757] _height2015-06-05 22:28:16.195 runtime終極[4192:195757] _age2015-06-05 22:28:16.195 runtime終極[4192:195757] _name2015-06-05 22:28:16.195 runtime終極[4192:195757] -------------------分割線------------------2015-06-05 22:28:16.195 runtime終極[4192:195757] name2015-06-05 22:28:16.195 runtime終極[4192:195757] age

為什么會有上面的輸出結果，因為@property會做三份工作：
1.生成一個帶下劃線的成員變量
2.生成這個成員變量的get方法
3.生成這個成員變量的set方法
因此會輸出三個成員變量_height、_age和_name。需要注意的是屬性名是不帶下劃線的，和定義時的名字一樣。因此可以說：ivarList可以獲取到@property關鍵字定義的屬性 ，而propertyList不可以獲取到成員變量。也就是：使用ivarList是可以將所有的成員變量和屬性都獲取的。

當屬性是readonly的而且重寫了getter時，這種情況還是會遇見的，比如一個屬性是計算型屬性，需要依賴其他屬性的值計算而來。此時生成的帶下劃線的成員變量就不在了，通過ivarList不能獲取該屬性了。因此當有這種值的時候，無論使用ivarList還是使用propertyList都無法獲取全部的屬性或變量。

在進行下一個話題之前：先需要弄清楚另一個問題:對于一個readonly的屬性，到底是didSet+set好，還是重寫getter好?

大部分的readonly的屬性是計算型的，依舊是依賴于其他屬性，因此可以使用didSet+set，也就是在其他屬性的set方法內，將本屬性set。 但是didSet+set有時候完全沒有必要，不符合懶加載的規則，浪費了計算能力，用重寫getter的方法好一些。 因此重寫getter總是會好一點。

回歸正題：在KVC時，想要獲取全部的成員變量和屬性， 怎么辦呢？

首先要了解setValue: forKeyPath:方法的底層實現:以name屬性為例
1.首先先去類的方法列表去尋找有木有setName:,如果有，就直接調用[person setName:value]
2.找找有沒有帶下劃線的成員變量_name,如果有 _name = value;
3.找有沒有成員變量name,如果有 name = value;
4.如果都沒有找到，就直接報錯。
因此對于readonly的又重寫了getter的屬性而言：如果對propertyList的屬性一次使用kvc，就會報錯，因此為保證代碼正常，不能使用propertyList的屬性進行kvc；
另外：這種屬性本來就是計算型的了，為什么還有為它賦值呢，因此對它進行kvc也不合情理。
當使用ivaList時，直接就無法獲取到這種屬性，因此是kvc的最佳方案。再者，使用propertyList無法獲取成員變量(_height)，無法對成員變量進行賦值。而使用ivaList是可以將該賦值的成員變量都獲取的。

以上就是使用ivar還是使用property進行kvc的論證。

話題外： 很多類 有些成員變量 既沒有暴露給外部調用的getter又沒有setter，只是用@private聲明了一下：為什么？？
猜測是：是方法調用時使用的中間變量，因為是跟隨對象產生，不適合使用靜態static，又因為外部不會使用，所以沒必要給外部提供接口，但是可能有好幾個方法都需要這個量，不適合做局部變量，所以就這樣定義了。

對于這種情況，要想不對這種成員變量賦值，在KVC時又可以這樣改進一下，通過ivarList獲取，去掉propertyList中沒有的成員變量，這樣就過濾掉了上面的那種成員變量了。

3_1_1.應用1:KVC字典轉模型

獲取屬性/成員列表一個重要的應用就是，一次取出模型中的屬性/成員變量，根據它的名字獲取字典中的key然后取出字典中這個key對應的value，使用setValue: forKeyPath:方法設置值。為什么要這樣，而不再使用方法setValuesForKeysWithDictionary:。因為在setValuesForKeysWithDictionary:方法內部會執行這樣一個過程
遍歷字典里面的所有key,一個一個取出來,遍歷每個key按照以下過程
1.取出key,
2.取出key的value，即dict[key]，直接給模型的屬性/成員變量賦值
3.怎么給模型的屬性賦值，使用方法setValue:value forKeyPath:key進行賦值，這個方法的執行過程在前面已經提到。

因此，開發中經常遇到的字典中的key比模型中多時，會出現的 this class is not key-value compliant for ‘xxx’這個bug就很好解釋了，通常是因為字典中的key，比模型中的屬性/成員變量多。那么當模型中的屬性比字典中多時，使用setValuesForKeysWithDictionary:會不不會有bug呢？經測試：當多出來的屬性是對象數據類型時，為null，當屬性是基本數據類型時，會有一個系統默認值(如int為0)。

因此使用逐一為屬性賦值的方法進行KVC：

Class clazz = Person.class;unsigned int count = 0;Person *person = [[Person alloc]init];NSDictionary *dict = @{@"name":@"zhangsan",@"age":@19, @"height": @1.75};Ivar *ivars = class_copyIvarList(clazz, &count);// NSLog(@"%tu", count); // 3for (int i = 0; i < count; i++) {    const char *cname = ivar_getName(ivars[i]);    NSString *name = [NSString stringWithUTF8String:cname];    NSString *key = [name substringFromIndex:1]; // 去掉'_'    [person setValue:dict[key] forKey:key];}NSLog(@"%@", person); // 已經重寫了description方法

輸出是：

<Person, 0x7ff15b80f230>{ name = zhangsan, height = 1.750000, age = 19}

使用這種方式進行kvc，即使字典中的key多的時候也不會有bug，但是新的問題出現了，如果模型中的屬性比字典中的key多便會出現bug而且：如果多的是對象類型不會有bug，該屬性的值為null，如果是基本數據類型就會出錯could not set nil as the value for the key ‘xxx’。例如，將上面的字典改為：

NSDictionary *dict = @{@"age":@19, @"height": @1.75}; // 去掉了name NSString類型

修改之后輸出為:

<Person, 0x7f996263fbd0>{ name = (null), height = 1.750000, age = 19}

如果將字典改為：

NSDictionary *dict = @{@"name":@"zhangsan",@"age":@19}; // 去掉了height float類型

程序直接崩潰。

如何解決上面的bug：可以在setValue:value forKeyPath:key方法調用之前進行如下處理：取出屬性對應的類型，如果類型是基本數據類型，value替換為默認值(如int對應默認值為0)。

runtime提供的ivar_getTypeEncoding函數可以獲取到屬性的類型,返回值代表的含義如下：

height是float類型對應的TypeCode是"f"因此可以進行過濾一下，代碼改動如下：

Class clazz = Person.class;unsigned int count = 0;Person *person = [[Person alloc]init];NSDictionary *dict = @{@"name":@"zhangsan",@"age":@19, @"height": @1.75};Ivar *ivars = class_copyIvarList(clazz, &count);for (int i = 0; i < count; i++) {    const char *cname = ivar_getName(ivars[i]);    NSString *name = [NSString stringWithUTF8String:cname];    NSString *key = [name substringFromIndex:1];        const char *coding = ivar_getTypeEncoding(ivars[i]); // 獲取類型    NSString *strCode = [NSString stringWithUTF8String:coding];    id value = dict[key];    if ([strCode isEqualToString:@"f"]) {// 判斷類型是否是float        value = @(0.0);    }        [person setValue:value forKey:key];}NSLog(@"%@", person);

這樣就可以正常執行了，輸出為：

<Person, 0x7fc75d004a00>{ name = zhangsan, height = 0.000000, age = 19}

3_1_2.應用2:NSCoding歸檔和解檔

獲取屬性/成員列表另外一個重要的應用就是進行歸檔和解檔，其原理和上面的kvc基本上一樣，這里只是展示一些代碼：

- (void)encodeWithCoder:(NSCoder *)aCoder {    unsigned int count = 0;    Ivar *ivars = class_copyIvarList(self.class, &count);    for (int i = 0; i < count; i++) {        const char *cname = ivar_getName(ivars[i]);        NSString *name = [NSString stringWithUTF8String:cname];        NSString *key = [name substringFromIndex:1];                id value = [self valueForKey:key]; // 取出key對應的value        [aCoder encodeObject:value forKey:key]; // 編碼    }}- (id)initWithCoder:(NSCoder *)aDecoder {    if (self = [super init]) {        unsigned int count = 0;        Ivar *ivars = class_copyIvarList(self.class, &count);        for (int i = 0; i < count; i++) {            const char *cname = ivar_getName(ivars[i]);            NSString *name = [NSString stringWithUTF8String:cname];            NSString *key = [name substringFromIndex:1];                        id value = [aDecoder decodeObjectForKey:key]; // 解碼            [self setValue:value forKey:key]; // 設置key對應的value        }    }    return self;    }

3_2.交換方法實現

交換方法實現的需求場景：自己創建了一個功能性的方法，在項目中多次被引用，當項目的需求發生改變時，要使用另一種功能代替這個功能，要求是不改變舊的項目(也就是不改變原來方法的實現)。

可以在類的分類中，再寫一個新的方法(是符合新的需求的),然后交換兩個方法的實現。這樣，在不改變項目的代碼，而只是增加了新的代碼 的情況下，就完成了項目的改進。

交換兩個方法的實現一般寫在類的load方法里面，因為load方法會在程序運行前加載一次，而initialize方法會在類或者子類在 第一次使用的時候調用，當有分類的時候會調用多次。

// 程序一運行的時候調用+ (void)load{	// 如果是類方法，使用的是class_getClassMethod，如果是對象方法使用的是class_getInstanceMethod    Method methodOne = class_getInstanceMethod(self, @selector(methodOne:));    Method methodTwo = class_getInstanceMethod(self, @selector(methodTwo:));    // 交換兩個方法的實現    method_exchangeImplementations(methodOne, methodTwo);}

注意的是
1.可以交換的兩個方法的參數必須是匹配的，參數的類型一致。
2.如果在方法one的內部想要調用方法two，此時在方法one的內部應該用one調用，而實際上是在調用two，否則會造成死循環。
例如：

// 交換前- (NSString *) methodOne:(NSString *)str{	NSLog(@"%@", [self methodTwo:str]);	return "suc";}// 交換后 在方法的實現中，要注意將調用two的地方，換成自己的名字- (NSString *) methodOne:(NSString *)str{	NSLog(@"%@", [self methodOne:str]);	return "suc";}

任何一個方法都有兩個重要的屬性：SEL是方法的編號 ,IMP是方法的實現，方法的調用過程實際上去根據SEL去尋找IMP。
在這個例子中，假設在交換之前SEL為methodOne:的方法指向著IMP1，SEL為methodTwo的方法指向著IMP2。
交換實現實際上是在底層是交換了方法編號的指向，也就是讓methodOne:指向了IMP2，methodTwo指向了IMP1。

應用場景

3_3.類/對象的關聯對象

關聯對象不是為類/對象添加屬性或者成員變量(因為在設置關聯后也無法通過ivarList或者propertyList取得)，而是為類添加一個相關的對象，通常用于存儲類信息，例如存儲類的屬性列表數組，為將來字典轉模型的方便。例如，將屬性的名稱存到數組中設置關聯

const char* propertiesKey = "propertiesKey";unsigned int count = 0;Ivar *ivars = class_copyIvarList([Person class], &count);NSMutableArray *arrayM = [NSMutableArray arrayWithCapacity:count];for (unsigned int i = 0; i < count; ++i) {    Ivar pty = ivars[i];    const char *cname = ivar_getName(ivars[i]);    NSString *name = [NSString stringWithUTF8String:cname];    NSString *key = [name substringFromIndex:1]; // 去掉_    [arrayM addObject:key];}free(ivars);objc_setAssociatedObject(self, propertiesKey, arrayM, OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC);NSLog(@"%@", arrayM);

輸出是

(    age,    height,    name)

objc_setAssociatedObject方法的參數解釋:

第一個參數id object, 當前對象
第二個參數const void *key, 關聯的key，是c字符串
第三個參數id value, 被關聯的對象
第四個參數objc_AssociationPolicy policy關聯引用的規則，取值有以下幾種：

enum {   OBJC_ASSOCIATION_ASSIGN = 0,   OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC = 1,   OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC = 3,   OBJC_ASSOCIATION_RETAIN = 01401,   OBJC_ASSOCIATION_COPY = 01403};

如果想要獲取已經關聯的對象，通過key取得即可

NSArray *pList = objc_getAssociatedObject(Person, propertiesKey);

可以將以上兩種操作封裝起來,為Person類增加一個properties類方法,封裝上面的操作，用于方便獲取類的屬性列表。

const char* propertiesKey = "propertiesKey";@implementation Person+ (NSArray *)properties {    // 如果已經關聯了，就依據key取出被關聯的對象并返回    NSArray *pList = objc_getAssociatedObject(self, propertiesKey);    if (pList != nil) {        return pList;    }    // 如果沒有關聯，則設置關聯對象，并將對象返回    unsigned int count = 0;    Ivar *ivars = class_copyIvarList([self class], &count);        NSMutableArray *arrayM = [NSMutableArray arrayWithCapacity:count];        for (unsigned int i = 0; i < count; ++i) {        Ivar pty = ivars[i];        const char *cname = ivar_getName(ivars[i]);        NSString *name = [NSString stringWithUTF8String:cname];        NSString *key = [name substringFromIndex:1];        [arrayM addObject:key];    }    free(ivars);    objc_setAssociatedObject(self, propertiesKey, arrayM, OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC);    return arrayM.copy;}@end

3_4.動態添加方法，攔截未實現的方法

每個類都有都有一下兩個類方法(來自NSObject)
+ (BOOL)resolveClassMethod:(SEL)sel
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel
以上兩個一個使用于類方法，一個適用于對象方法。在代碼中調用沒有實現的方法時，也就是sel標識的方法沒有實現都會現調用這兩個方法中的一個(如果是類方法就調用第一個，如果是對象方法就調用第二個)攔截。通常的做法是在resolve的內部指定sel對應的IMP，從而完成方法的動態創建和調用兩個過程，也可以不指定IMP打印錯誤信息后直接返回。

假如在Person類中沒有-sayHi這個方法，如果對象p使用[p performSelector:@selector(sayHi) withObject:nil];那么就會必須經過Person類的resolveInstanceMethod:(SEL)sel方法，在這里為-sayHi指定實現。

void abc(id self, SEL _cmd){    NSLog(@"%@說了hello", [self name]);}@implementation Person//動態添加方法：在resolve中添加相應的方法，注意是類方法還是對象方法。+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel{    if ([NSStringFromSelector(sel) isEqualToString:@"sayHi"]) {        class_addMethod(self, sel, abc, "v@:"); // 為sel指定實現為abc    }    return YES;}@end

對實現(abc)的前兩個參數的說明

每個方法的內部都默認包含兩個參數，被稱為隱式參數
id類型self(代表類或對象)和SEL類型的_cmd(方法編號)

class_addMethod函數參數的含義:

第一個參數Class cls, 類型
第二個參數SEL name, 被解析的方法
第三個參數 IMP imp, 指定的實現
第四個參數const char *types,方法的類型，具體參照類型的codeType那張圖，但是要注意一點：Since the function must take at least two arguments—self and _cmd, the second and third characters must be “@:” (the first character is the return type).譯為：因為函數必須至少有兩個參數self和_cmd,第二個和第三個字符必須是“@:”。如果想要再增加參數，就可以從實現的第三個參數算起，看下面的例子就明白。
返回值：YES if the method was found and added to the receiver, otherwise NO.

為-sayHi方法的實現增加參數

調用時：

Person *p = [[Person alloc] init];    p.name = @"zhangsan";p.age = 10;[p performSelector:@selector(sayHi:) withObject:@"world"]; // 增加了一個參數，多了冒號

對Person類中的代碼做了修改

void abc(id self, SEL _cmd, NSString *content){ // 增加了一個參數content    NSLog(@"%@說了hello%@", [self name], content);}@implementation Person//動態添加方法：在resolve中添加相應的方法，注意是類方法還是對象方法。+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel{    if ([NSStringFromSelector(sel) isEqualToString:@"sayHi:"]) {        class_addMethod(self, sel, abc, "v@:@"); // 增加了一個對象類型參數 增加了@    }    return YES;}@end

輸出為:

zhangsan說了helloworld

3_5.動態創建一個類

動態創建一個類，為這個類添加成員變量和方法，并創建這個類型的對象:

#import "ViewController.h"#import <objc/runtime.h>#import <objc/message.h>#import "Person.h"static void printSchool(id self, SEL _cmd) {    NSLog(@"我的學校是%@", [self valueForKey:@"schoolName"]);}@implementation ViewController- (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event {    Class classStudent = objc_allocateClassPair(Person.class, "Student", 0);        // 添加一個NSString的變量，第四個參數是對其方式，第五個參數是參數類型    if (class_addIvar(classStudent, "schoolName", sizeof(NSString *), 0, "@")) {        NSLog(@"添加成員變量schoolName成功");    }        // 為Student類添加方法 "v@:"這種寫法見參數類型連接    if (class_addMethod(classStudent, @selector(printSchool), (IMP)printSchool, "v@:")) {        NSLog(@"添加方法printSchool:成功");    }        // 注冊這個類到runtime系統中就可以使用他了    objc_registerClassPair(classStudent); // 返回void                // 使用創建的類    id student = [[classStudent alloc] init];    NSString *schoolName = @"清華大學";    // 給剛剛添加的變量賦值    // object_setInstanceVariable(student, "schoolName", (void *)&str);在ARC下不允許使用    [student setValue:schoolName forKey:@"schoolName"];    // 調用printSchool方法，也就是給student這個接受者發送printSchool:這個消息//    objc_msgSend(student, "printSchool"); // 我嘗試用這種方法調用但是沒有成功    [student performSelector:@selector(printSchool) withObject:nil]; // 動態調用未顯式在類中聲明的方法    }@end

輸出的結果是:

添加成員變量schoolName成功添加方法printSchool成功我的學校是清華大學