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iOS开发——OC篇&特殊数据类型

2015-07-17 13:43  Phoenix-Hui  阅读(1239)  评论(0)  编辑  收藏  举报

一些特殊的数据类型 id、nil、Nil、SEL ，IMP



Objective-C中有一些很有趣的数据类型经常会被错误地理解。他们中的大多数都可以在/usr/include/objc/objc.h或者这个目录中的其他头文件中找到。下面是从objc.h中摘录的一段，定义了一些数据类型：

 

 // objc.h 

typedef struct objc_class *Class; //结构体指针

 typedef struct objc_object {

  Class isa;

} *id;

  • typedef struct objc_selector  *SEL;
  • typedef id      (*IMP)(id, SEL, …);
  • typedef signed char   BOOL;
  • #define YES             (BOOL)1
  • #define NO              (BOOL)0
  • #ifndef Nil
  • #define Nil 0  
  • #endif
  • #ifndef nil
  • #define nil 0  
  • #endif



id
 
id和void *并非完全一样。在上面的代码中，id是指向struct objc_object的一个指针，这个意思基本上是说，id是一个指向任何一个继承了Object（或者NSObject）类的对象。需要注意的是id是一个指针，所以你在使用id的时候不需要加星号。比如id foo=nil定义了一个nil指针，这个指针指向NSObject的一个任意子类。而id *foo=nil则定义了一个指针，这个指针指向另一个指针，被指向的这个指针指向NSObject的一个子类。
 
nil
 
nil和C语言的NULL相同，在objc/objc.h中定义。nil表示一个Objctive-C对象，这个对象的指针指向空（没有东西就是空）。
 
Nil
 
首字母大写的Nil和nil有一点不一样，Nil定义一个指向空的类（是Class，而不是对象）。
 
SEL
 
这个很有趣。SEL是“selector”的一个类型，表示一个方法的名字。比如以下方法：
 
-[Foo count] 和 -[Bar count] 使用同一个selector，它们的selector叫做count。
 
在上面的头文件里我们看到，SEL是指向 struct objc_selector的指针，但是objc_selector是什么呢？那么实际上，你使用GNU Objective-C的运行时间库和NeXT Objective-C的运行运行时间库（Mac OS X使用NeXT的运行时间库）时,它们的定义是不一样的。实际上Mac OSX仅仅将SEL映射为C字符串。比如，我们定义一个Foo的类，这个类带有一个- (int) blah方法，那么以下代码：
 
NSLog (@"SEL=%s", @selector(blah));

会输出为 SEL=blah。
说白了SEL就是返回方法名。

 
IMP
 
从上面的头文件中我们可以看到，IMP定义为 id (*IMP) (id, SEL, …)。这样说来， IMP是一个指向函数的指针，这个被指向的函数包括id(“self”指针)，调用的SEL（方法名），再加上一些其他参数。
 
说白了IMP就是实现方法。

Objective-C 函数指针-------IMP
函数指针 

　　在讲解函数指针之前，我们先参看一下图5-2，函数指针的数值实际上就是图5-2里面的地址，有人把这个地址称为函数的入口地址。在图5-2里面我们可以通过方法名字取得方法的ID，同样我们也可以通过方法ID也就是SEL取得函数指针，从而在程序里面直接获得方法的执行地址。或者函数指针的方法有2种，第一种是传统的C语言方式，请参看“DoProxy.h” 的下列代码片断： 
1　　　　　void(*setSkinColor_Func)　(id,　SEL,　NSString*); 
2　　　　　IMP　say_Func; 
其中第1行我们定义了一个C语言里面的函数指针，关于C语言里面的函数指针的定义以及使用方法，请参考C语言的书籍和参考资料。在第一行当中，值得我们注意的是这个函数指针的参数序列： 

　　第一个参数是id类型的，就是消息的接受对象，在执行的时候这个id实际上就是self，因为我们将要向某个对象发送消息。 

　　第二个参数是SEL，也是方法的ID。有的时候在消息发送的时候，我们需要使用用_cmd来获取方法自己的SEL，也就是说，方法的定义体里面，我们可以通过访问_cmd得到这个方法自己的SEL。 

　　第三个参数是NSString*类型的，我们用它来传递skin color。在Objective-C的函数指针里面，只有第一个id和第二个SEL是必需的，后面的参数有还是没有，如果有那么有多少个要取决于方法的声明。 

　　现在我们来介绍一下Objective-C里面取得函数指针的新的定义方法，IMP。 

　　上面的代码的第一行比较复杂，令人难以理解，Objective-C为我们定义了一个新的数据类型就是在上面第二行代码里面出现的IMP。我们把鼠标移动到IMP上，单击右键之后就可以看到IMP的定义，IMP的定义如下： 

typedef　id　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(*IMP)(id,　SEL,　); 

　　这个格式正好和我们在第一行代码里面的函数指针的定义是一样的。 

　　我们取得了函数指针之后，也就意味着我们取得了执行的时候的这段方法的代码的入口，这样我们就可以像普通的C语言函数调用一样使用这个函数指针。当然我们可以把函数指针作为参数传递到其他的方法，或者实例变量里面，从而获得极大的动态性。我们获得了动态性，但是付出的代价就是编译器不知道我们要执行哪一个方法所以在编译的时候不会替我们找出错误，我们只有执行的时候才知道，我们写的函数指针是否是正确的。所以，在使用函数指针的时候要非常准确地把握能够出现的所有可能，并且做出预防。尤其是当你在写一个供他人调用的接口API的时候，这一点非常重要。 
 
Method
 
在objc/objc-class.h中定义了叫做Method的类型，是这样定义的：
 
typedef struct objc_method *Method;
struct objc_method {
  SEL method_name;
  char *method_types;
  IMP method_imp;
};
 
 
 
这个定义看上去包括了我们上面说过的其他类型。也就是说，Method（我们常说的方法）表示一种类型，这种类型与selector和实现(implementation)相关。
 
Class
 
从上文的定义看，Class（类）被定义为一个指向struct objc_class的指针，在objc/objc-class.h中它是这么定义的：
 
struct objc_class {
  struct objc_class *isa;
  struct objc_class *super_class;
  const char *name;
  long version;
  long info;
  long instance_size;
  struct objc_ivar_list *ivars;
  struct objc_method_list **methodLists;
  struct objc_cache *cache;
  struct objc_protocol_list *protocols;
};

 

    1. id foo1;
    2. NSObject *foo2;
    3. id<NSObject> foo3;

    第 一种是最常用的，它简单地申明了指向对象的指针，没有给编译器任何类型信息，因此，编译器不会做类型检查。但也因为是这样，你可以发送任何信息给id类型 的对象。这就是为什么+alloc返回id类型，但调用[[Foo alloc] init]不会产生编译错误。

    因此，id类型是运行时的动态类型，编译器无法知道它的真实类型，即使你发送一个id类型没有的方法，也不会产生编译警告。

    我 们知道，id类型是一个Objective-C对象，但并不是都指向继承自NSOjbect的对象，即使这个类型和NSObject对象有很多共同的方 法，像retain和release。要让编译器知道这个类继承自NSObject，一种解决办法就是像第2种那样，使用NSObject静态类型，当你 发送NSObject没有的方法，像length或者count时，编译器就会给出警告。这也意味着，你可以安全地使用像 retain，release，description这些方法。

    因 此，申明一个通用的NSObject对象指针和你在其它语言里做的类似，像java，但其它语言有一定的限制，没有像Objective-C这样灵活。并 不是所有的Foundation/Cocoa对象都继承息NSObject，比如NSProxy就不从NSObject继承，所以你无法使用 NSObject＊指向这个对象，即使NSProxy对象有release和retain这样的通用方法。为了解决这个问题，这时候，你就需要一个指向拥 有NSObject方法对象的指针，这就是第3种申明的使用情景。

    id<NSObject> 告诉编译器，你不关心对象是什么类型，但它必须遵守NSObject协议(protocol)，编译器就能保证所有赋值给 id<NSObject>类型的对象都遵守NSObject协议(protocol)。这样的指针可以指向任何NSObject对象，因为 NSObject对象遵守NSObject协议(protocol)，而且，它也可以用来保存NSProxy对象，因为它也遵守NSObject协议 (protocol)。这是非常强大，方便且灵活，你不用关心对象是什么类型，而只关心它实现了哪些方法。

    现在你知道你要用什么类型了不？

    如果你不需要任何的类型检查，使用id，它经常作为返回类型，也经常用于申明代理(delegate)类型。因为代理类型通常在运行时，才会检查是否实现了那些方法。

    如 果真的需要编译器检查，那你就考虑使用第2种或者第3种。很少看到NSObject＊能正常运行，但id<NSObject>无法正常运行 的。使用协议(protocol)的优点是，它能指向NSProxy对象，而更常用的情况是，你只想知道某个对象遵守了哪个协议，而不用关心它是什么类 型。

 

 

/*

 

 * ARC有效时三种类型转换：

 

 */

 

1、__bridge          // 转换

 

2、__bridge_retained // 转换

 

3、__bridge_transfer // 转换

 

 

 

// __bridge 转换 //////////////////////

 

// ARC无效时 对应的代码

 

id obj = [[NSObject alloc] init];

 

void *p = obj;

 

 

 

id o = p;

 

[o release];

 

 

 

// 在 ARC 有效时 通过 __bridge转换 id 和 void * 就能够相互转换

 

id obj = [[NSObject alloc] init];

 

void *p = (__bridge void *)obj;

 

id o = (__bridge id)p;

 

 

 

 

 

void *p = (__bridge void *)obj;

 

id o = (__bridge id)p;

 

/*

 

 * 通过 __bridge 转换， id 和 void * 就能够相互转换。

 

 * 但是转换为 void * 的 __bridge 转换,其安全性与赋值给 __unsafe_unretained 修饰符相近,

 

 * 甚至会更低。如果管理时不注意赋值对象的所有者,就会因悬垂指针而导至程序崩溃。

 

 */

 

// __bridge 转换 //////////////////////

 

 

 

 

 

/*

 

 * __bridge_retained 转换可使要转换赋值的变量也持有所赋值的对象.

 

 */

 

// __bridge_retained 转换 /////////////

 

// ARC 有效时的代码

 

id obj = [[NSObject alloc] init];

 

void *p = (__bridge_retained void*)obj;

 

 

 

// ARC 无效时的代码

 

id obj = [[NSObject alloc] init];

 

void *p = obj;

 

[(id)p retain];

 

 

 

// __bridge_retained ARC 转换

 

void *p = 0;

 

{

 

    id obj = [[NSObject alloc] init];

 

    p = (__bridge_retained void *)obj;

 

}

 

NSLog(@"class=%@", [(__bridge id)p class]);

 

/*

 

 * 变量作用域结束时，虽然随着持有强引用的变显obj失效，对象随之释放，

 

 * 但由于 __bridge_retained 转换使变量p看上去处于持有该对象的状态，

 

 * 因此该对象不会被废弃。下面我们比较一下ARC无效时的代码是怎样的。

 

 */

 

 

 

// ARC 无效时的代码

 

void *p = 0;

 

{

 

    id obj = [[NSObject alloc] init]; /* [obj retainCount] -> 1 */

 

    p = [obj retain];     /* [obj retainCount] -> 2 */

 

    [obj release];      /* [obj retainCount] -> 1 */

 

}

 

 

 

/*

 

 * [(id)p retainCount] -> 1

 

 * 即

 

 * [obj retainCount] -> 1

 

 * 对象扔存在

 

 */

 

NSLog(@"class=%@", [(__bridge id)p class]);

 

// __bridge_retained 转换 /////////////

 

 

 

 

 

/*

 

 * __bridge_transfer 转换提供与 __bridge_retained 相反的动作,

 

 * 被转换的变量所持有的对象在该变量被赋值给转换目标变量后随后释放。

 

 */

 

// __bridge_transfer 转换 /////////////

 

// ARC 有效时的代码

 

id obj = (__bridge_transfer id)p;

 

 

 

// ARC 无效时的代码

 

id obj = (id)p;

 

[obj retain];

 

[(id)p release];

 

// __bridge_transfer 转换 /////////////

 

 

 

/*

 

 * 不使用id型或对象型变量也可以生成、持有以及释放对象。

 

 * 虽然可以这样做，但在ARC中并不推荐这种方法。

 

 */

 

// ARC中并不推荐这种方法 /////////////

 

// ARC 有效时的代码

 

void *p = (__bridge_retained void *)[[NSObject alloc] init];

 

NSLog(@"class=%@", [(__bridge id)p class]);

 

(void)(__bridge_transfer id)p;

 

 

 

// ARC 无效时的代码

 

id p = [[NSObject alloc] init];

 

NSLog(@"class=%@", [p class]);

 

[p release];

 

// ARC中并不推荐这种方法 /////////////