iOS面试之属性关键字(二)：常见面试题

Q:ARC下，不显式指定任何属性关键字时，默认的关键字都有哪些？

对应基本数据类型默认关键字是:atomic,readwrite,assign
对于普通的 Objective-C 对象:atomic,readwrite,strong

Q：atomic 修饰的属性是怎么样保存线程安全的？

答：编译器会自动生成互斥锁，对 setter 和 getter 方法进行加锁，可以保证属性的赋值和取值原子性操作是线程安全的，但不包括操作和访问。
比如说atomic修饰的是一个数组的话，那么我们对数组进行赋值和取值是可以保证线程安全的。但是如果我们对数组进行操作，比如说给数组添加对象或者移除对象，是不在atomic的负责范围之内的，所以给被atomic修饰的数组添加对象或者移除对象是没办法保证线程安全的。

Q：什么情况使用 weak 关键字，相比 assign 有什么不同？

答：
在 ARC 中，在有可能出现循环引用的时候，往往要通过让其中一端使用 weak 来解决，比如: delegate、block。
自身已经对它进行一次强引用，没有必要再强引用一次，此时也会使用 weak，自定义 IBOutlet 控件属性一般也使用 weak，使用 storyboard（xib 不行）创建的 vc，会有一个叫 _topLevelObjectsToKeepAliveFromStoryboard 的私有数组强引用所有 top level 的对象，所以这时即便 outlet 声明成 weak 也没关系。当然，也可以使用 strong。
weak 和 assign 的不同点：
① weak只能修饰对象，而assign既可以修饰对象也可以修饰基本数据类型；
② assign修饰的对象在被释放后，指针仍然指向原对象地址；而weak修饰的对象在被释放之后会自动置指针为 nil；
③ 相同点：在修饰对象的时候，assign和weak都不改变对象的引用计数。

Q：weak修饰的释放则自动被置为nil的实现原理

答：weak 实现原理的概括：
Runtime维护了一个weak表，用于存储指向某个对象的所有weak指针。weak表其实是一个hash（哈希）表，Key是所指对象的地址，Value是weak指针的地址（这个地址的值是所指对象的地址）数组。

weak 的实现原理可以概括一下三步：

1、初始化时：runtime会调用objc_initWeak函数，初始化一个新的weak指针指向对象的地址。
2、添加引用时：objc_initWeak函数会调用 objc_storeWeak() 函数， objc_storeWeak() 的作用是更新指针指向，创建对应的弱引用表。
3、释放时，调用clearDeallocating函数。clearDeallocating函数首先根据对象地址获取所有weak指针地址的数组，然后遍历这个数组把其中的数据设为nil，最后把这个entry从weak表中删除，最后清理对象的记录。

Q:为什么iOS开发中，控件一般为weak而不是strong?

IBOutlet的属性一般可以设为weak是因为它已经被view引用了，除非view被释放，否则IBOutlet的属性也不会被释放，另外IBOutlet属性的生命周期和view应该是一致的，所以IBOutlet属性一般设为weak。
简单的说，如果IBOutlet对象是nib/xib scene的拥有者（File’s owner）所持有的对象，那么很显然拥有者必须“拥有”对象的指针，因此属性应设置为strong。而其他的IBOutlet对象的属性需要设置为weak，因为拥有者并不需要“拥有”他们的指针。

答：因为view被添加到superView上面后，就被superView持有了。我们一般在IB里面的拖的view都是加在了根view或者它的子view上。而根view又被它的controller持有，所以IBOutlet可以用weak。如果，在IB里面拖出来的view是一个单独的view没有被加到任何其他view上，则需要用strong。

Q：以下代码会出现什么问题？（深浅拷贝）

@property (copy) NSMutableArray *array;
答：
1.把NSMutableArray用copy修饰有时就会crash，因为对这个数组进行了增删改操作，而copy后的数组变成了不可变数组NSArray，没有响应的增删改方法，所以对其进行增删改操作就会报错。
2.默认atomic修饰，编译器会自动生成互斥锁，对 setter 和 getter 方法进行加锁操作，这个过程会消耗一些性能,执行效率慢，一般使用nonatomic修饰

Q:用@property声明的NSString（或NSArray，NSDictionary）经常使用copy关键字，为什么？如果改用strong关键字，可能造成什么问题？

1.因为父类指针可以指向子类对象,使用 copy 的目的是为了让本对象的属性不受外界影响,使用 copy 无论给我传入是一个可变对象还是不可对象,我本身持有的就是一个不可变的副本.
2.如果我们使用是 strong ,那么这个属性就有可能指向一个可变对象,如果这个可变对象在外部被修改了,那么会影响该属性.
copy 此特质所表达的所属关系与 strong 类似。然而设置方法并不保留新值，而是将其“拷贝” (copy)。

Q:@property 的本质是什么？ivar、getter、setter 是如何生成并添加到这个类中的？

@property的本质是 ivar(实例变量) + getter + setter.

attributes的具体内容包含: 类型, 原子性, 内存语义和对应的实例变量.

我们每次在增加一个属性, 系统都会在 ivar_list 中添加一个成员变量的描述, 在 method_list 中增加 setter 与 getter 方法的描述, 在属性列表中增加一个属性的描述, 然后计算该属性在对象中的偏移量, 然后给出 setter 与 getter 方法对应的实现, 在 setter 方法中从偏移量的位置开始赋值, 在 getter 方法中从偏移量开始取值, 为了能够读取正确字节数, 系统对象偏移量的指针类型进行了类型强转.

Q:weak属性需要在dealloc中置nil么？

不需要。
在ARC环境无论是强指针还是弱指针都无需在 dealloc 设置为 nil ， ARC 会自动帮我们处理
即便是编译器不帮我们做这些，weak也不需要在 dealloc 中置nil：因为在属性所指的对象遭到摧毁时，属性值也会清空(nil out)。
当一个被weak修饰的对象被释放后，weak对象怎么处理的？
清除weak变量，同时设置指向为nil。当对象被dealloc释放后，在dealloc的内部实现中，会调用弱引用清除的相关函数，会根据当前对象指针查找弱引用表，找到当前对象所对应的弱引用数组，将数组中的所有弱引用指针都置为nil。

Q:说说你理解weak属性？

Runtime维护了一个weak表，用于存储指向某个对象的所有weak指针。weak表其实是一个hash（哈希）表，Key是所指对象的地址，Value是weak指针的地址（这个地址的值是所指对象的地址）数组。
1、初始化时：runtime会调用objc_initWeak函数，初始化一个新的weak指针指向对象的地址。
2、添加引用时：objc_initWeak函数会调用 objc_storeWeak() 函数， objc_storeWeak() 的作用是更新指针指向，创建对应的弱引用表。
3、释放时，调用clearDeallocating函数。clearDeallocating函数首先根据对象地址获取所有weak指针地址的数组，然后遍历这个数组把其中的数据设为nil，最后把这个entry从weak表中删除，最后清理对象的记录。
追问的问题一：
1.实现weak后，为什么对象释放后会自动为nil？
runtime 对注册的类， 会进行布局，对于 weak 对象会放入一个 hash 表中。 用 weak 指向的对象内存地址作为 key，当此对象的引用计数为 0 的时候会 dealloc，假如 weak 指向的对象内存地址是 a ，那么就会以 a 为键， 在这个 weak 表中搜索，找到所有以 a 为键的 weak 对象，从而设置为 nil 。
追问的问题二：
2.当weak引用指向的对象被释放时，又是如何去处理weak指针的呢？
1、调用objc_release
2、因为对象的引用计数为0，所以执行dealloc
3、在dealloc中，调用了_objc_rootDealloc函数
4、在_objc_rootDealloc中，调用了object_dispose函数
5、调用objc_destructInstance
6、最后调用objc_clear_deallocating,详细过程如下：
a. 从weak表中获取废弃对象的地址为键值的记录
b. 将包含在记录中的所有附有 weak修饰符变量的地址，赋值为 nil
c. 将weak表中该记录删除
d. 从引用计数表中删除废弃对象的地址为键值的记录
10.iOS本地数据存储安全
11.BAD_ACCESS的错误吗？你是怎样调试的？
BAD_ACCESS：不管什么时候当你遇到BAD_ACCESS这个错误，那就意味着你向一个已经释放的对象发送消息。
BAD_ACCESS的本质：
在C和OC中，你一直在处理指针，指针无非是存储另一个变量的内存地址的变量。当向一个对象发送消息时，指向该对象的指针将会被引用，这意味着，你获取了指针所指的内存地址，并访问该存储区域的值。
当该存储器区域不再映射到你的应用时，或者换句话说，该内存区域在你认为使用的时候没有使用，该内存区域是无法访问的，这时内核会抛出一个异常(EXC)，表明你的应用程序不能访问该存储器区域(BAD_ACCESS).
当你碰到BAD_ACCESS，这意味着你试图发送消息到的内存块，但内存块无法执行该消息。但是，在某些情况下，BAD_ACCESS是由被损坏的指针引起的，每当你的应用程序尝试引用损坏的指针，一个异常就会被内核抛出。

Q:@synthesize和@dynamic分别有什么作用？

1.@property有两个对应的词，一个是 @synthesize，一个是 @dynamic。如果 @synthesize和 @dynamic都没写，那么默认的就是@syntheszie var = _var;
2.@synthesize 的语义是如果你没有手动实现 setter 方法和 getter 方法，那么编译器会自动为你加上这两个方法。
3.@dynamic 告诉编译器：属性的 setter 与 getter 方法由用户自己实现，不自动生成。（当然对于 readonly 的属性只需提供 getter 即可）。假如一个属性被声明为 @dynamic var，然后你没有提供 @setter方法和 @getter 方法，编译的时候没问题，但是当程序运行到 instance.var = someVar，由于缺 setter 方法会导致程序崩溃；或者当运行到 someVar = var 时，由于缺 getter 方法同样会导致崩溃。

///

@property有两个关键词, @synthesize(默认值)和@dynamic.
@synthesize表示系统会默认添加一个@syntheszie var = _var的实例变量, 并且自动生成setter和getter方法. @synthesize 合成实例变量有以下几点规则:
如果指定了成员变量的名称, 会生成一个指定的名称的成员变量.
如果这个成员已经存在就不再生成了.
如果没有指定成员变量的名称会自动生成一个属性同名的成员变量.
@synthesize的使用场景:
同时重写了setter和getter时
重写了只读属性的getter时
在使用了@dynamic时
在@Protocol和category中定义属性时
重载父类的属性时, 来手动合成Ivar(实例变量/成员变量).
@dynamic表示我们不需要系统自动生成, 由用户自己实现, 如果没有手动生成的话, 在使用过程中是会奔溃的.

Q:@synthesize合成实例变量的规则是什么？假如property名为foo，存在一个名为_foo的实例变量，那么还会自动合成新变量么？

总结下 @synthesize 合成实例变量的规则，有以下几点：
如果指定了成员变量的名称,会生成一个指定的名称的成员变量,
如果这个成员已经存在了就不再生成了.
如果是 @synthesize foo; 还会生成一个名称为foo的成员变量，也就是说：
如果没有指定成员变量的名称会自动生成一个属性同名的成员变量,
如果是 @synthesize foo = _foo; 就不会生成成员变量了.
假如 property 名为 foo，存在一个名为 _foo 的实例变量，那么还会自动合成新变量么？
不会。

Q:在有了自动合成属性实例变量之后，@synthesize还有哪些使用场景？

什么情况下不会autosynthesis（自动合成）？
同时重写了 setter 和 getter 时
重写了只读属性的 getter 时
使用了 @dynamic 时
在 @protocol 中定义的所有属性
在 category 中定义的所有属性
重载的属性
当你在子类中重载了父类中的属性，你必须 使用 @synthesize 来手动合成ivar。

@synthesize 语法还有一个应用场景，但是不太建议大家使用：
可以在类的实现代码里通过 @synthesize 语法来指定实例变量的名字

@implementation CYLPerson
@synthesize firstName = _myFirstName;
@synthesize lastName = _myLastName;
@end

可变数组&不可变数组修饰符的使用结论：

当修饰可变类型的属性时，如NSMutableArray、NSMutableDictionary、NSMutableString，用strong。
当修饰不可变类型的属性时，如NSArray、NSDictionary、NSString，用copy。

深拷贝与浅拷贝

浅拷贝就是拷贝之后，并没有真正的复制，而是复制对象和原对象都指向同一个地址
深拷贝是真正的复制了一份，复制的对象只想新的地址;
copy：对于可变对象为深拷贝，对于不可变对象为浅拷贝;
mutablecopy：始终为深拷贝;
浅拷贝简单点说就是对内存地址的复制，让目标对象指针和源对象指针指向同一片内存空间;
深拷贝: 内容拷贝，会创建一个新的对象。深拷贝就是拷贝地址中的内容，让目标对象产生新的内存区域，且将源内存区域中的内容复制到目标内存区域中;

Q:objc中的类方法和实例方法有什么本质区别和联系？

（实例变量 = 成员变量 ＝ ivar）
类方法：
1. 类方法是属于类对象的
2. 类方法只能通过类对象调用
3. 类方法中的self是类对象
4. 类方法可以调用其他的类方法
5. 类方法中不能访问成员变量
6. 类方法中不定直接调用对象方法
实例方法：
1. 实例方法是属于实例对象的
2. 实例方法只能通过实例对象调用
3. 实例方法中的self是实例对象
4. 实例方法中可以访问成员变量
5. 实例方法中直接调用实例方法
6. 实例方法中也可以调用类方法(通过类名)