ios中属性修饰符的作用

属性修饰符简述

ios5之前是MRC,内存需要程序员进行管理,ios5之后是ARC,除非特殊情况,比如C框架或者循环引用,其他时候是不需要程序员手动管理内存的。
  ios中当我们定义属性@property的时候就需要属性修饰符,下面我们就看一下不同属性修饰符的作用。有错误和不足的地方还请大家谅解并批评指正。

主要的属性修饰符有下面几种:

  • copy
  • assign
  • retain
  • strong
  • weak
  • readwrite/readonly (读写策略、访问权限)
  • nonatomic/atomic (安全策略)

如果以MRC和ARC进行区分修饰符使用情况,可以按照如下方式进行分组:

 1. MRC: assign/ retain/ copy/  readwrite、readonly/ nonatomic、atomic  等。
 2. ARC: assign/ strong/ weak/ copy/ readwrite、readonly/ nonatomic、atomic  等。

属性修饰符对retainCount计数的影响。

  1. alloc为对象分配内存,retainCount 为1 。
  2. retain MRC下 retainCount + 1。
  3. copy 一个对象变成新的对象,retainCount为 1, 原有的对象计数不变。
  4. release 对象的引用计数 -1。
  5. autorelease 对象的引用计数 retainCount - 1,如果为0,等到最近一个pool结束时释放。

不管MRC还是ARC,其实都是看reference count是否为0,如果为0那么该对象就被释放,不同的地方是MRC需要程序员自己主动去添加retain 和 release,而ARC apple已经给大家做好,自动的在合适的地方插入retain 和 release类似的内存管理代码,具体原理如下,图片摘自官方文档。

MRC 和 ARC原理

下面就详述上所列的几种属性修饰符的使用场景,应用举例和注意事项。

属性修饰符详述

一、copy

使用场景

  1. 一般情况下,copy可以用于对不可变容易的属性修饰中,主要是NSArray /NSDictionary/NSString, 也可以用来修饰block。
  2. 在MRC和ARC下都可以使用。
  3. 其setter方法,与retain处理流程一样,先旧值release,再copy出新的对象。

应用举例

@property (nonatomic, copy) NSString* name;
@property (nonatomic, copy) void(^typeBlock)(BOOL selected);
@property (nonatomic, copy) void(^cancelBlock)();

注意事项

  1. 要注意的就是深浅拷贝,这个也是使用copy这个属性修饰符最重要的地方,这以后会在另一篇文章里面单独讲。
  2. MRC 和 ARC 都可以用copy。
  3. copy下的setter方法。
-(void)setName: (id)newName {
      if (name != newName) {
        [name release];
        name = [newName copy];
     }
}
  1. 用copy修饰block时在MRC和ARC下的区别
  • MRC环境下
    (1)block访问外部局部变量,block存放在栈里面。
    (2)只要block访问整个app都存在的变量,那么肯定是在全局区。
    (3)不能使用retain引用block,因为block不在堆区里面,只有使用copy才会把block放在堆区里面。

  • ARC环境下
    (1)只要block访问外部局部变量,block就会存放在堆区。
    (2)可以使用strong去引用,因为本身就已经存放在堆区了。
    (3)也可以使用copy进行修饰,但是strong性能更好。

  1. 当使用block的时候注意循环引用,引起内存无法释放,造成内存泄漏。

AddSignHeaderView.h文件中定义block
@property (nonatomic, copy) void (^addMembersBtnOnClick)();

AddSignViewController.m文件中调用block

// 懒加载控件
- (AddSignHeaderView *)headerView {
    if (!_headerView) {
        _headerView = [[AddSignHeaderView alloc] initWithFrame:CGRectMake(0, 0, ScreenWidth, 170)];
    }
    return _headerView;
}

// 调用block
-(void) viewDidLoad {
    __weak typeof(self) weakSelf = self;
    self.headerView.addMembersBtnOnClick = ^() {
        AddSignContactsSelectVC *addSign = [[AddSignContactsSelectVC alloc] initWithBlockSelectedUsernames:weakSelf.contactsSource];
        addSign.hidesBottomBarWhenPushed = YES;
        addSign.title = @"选择联系人";
        addSign.delegate = weakSelf;
        [weakSelf.navigationController pushViewController:addSign animated:YES];
    };
}

下面说一下,为什么会引起循环引用?
   从上面我们可以看到,controller引用了headerView,headerView里面拥有block属性,在执行block时候,又引用了self,这就造成了循环引用,相互引用造成循环引用,内存泄漏,如下图所示。

block造成循环引用

想解决循环引用的问题,就是打破这个引用循环。将self进行弱化__weak typeof(self) weakSelf = self,如下图所示。

打破block的循环引用

二、assign

使用场景

  1. 在MRC 和 ARC下都可以使用。
  2. 一般用来修饰基础数据类型(NSInteger, CGFloat) 和 C数据类型(int ,float, double)等。它的setter方法直接赋值,不进行任何retain操作。

应用举例

@property (nonatomic, assign) NSInteger  studentNum;
@property (nonatomic, assign) CGFloat  cellHeight;

注意事项

  1. MRC 和 ARC 都可以用assign。
  2. assign下的setter方法:
-(void)setName :(id)str
{
        name = str;
}

三、retain

使用场景

  1. 一般情况下,retain用在MRC情况下,被retain修饰的对象,引用计数retainCount要加1的。
  2. retain只能修饰oc对象,不能修饰非oc对象,比如说CoreFoundation对象就是C语言框架,它没有引用计数,也不能用retain进行修饰。
  3. retain一般用来修饰非NSString 的NSObject类和其子类。

应用举例

@property (nonatomic, retain) DDDemoObject *modelObject;

注意事项

1. 要注意的就是循环引用造成的内存泄漏,对于两个对象A和B,如果A对象中引用B对象,并且用retain修饰;B对象中引用A对象,并且也用retain修饰。这个时候就是A和B相互引用,无法释放,造成内存泄漏。

retain MRC循环引用

如上图所示,A和B相互引用,造成A和B的引用计数都不为0,无法释放而留在内存中,造成内存泄漏,当这种内存泄漏很严重时,会出现闪退等问题。
解决办法:将A和B其中的一端改成assign进行修饰,打断这个循环引用的链,就解决了循环引用的问题。

retain/assign MRC下解除循环引用

如上图所示,由于B引用A的时候用的是assign进行修饰,那么A的引用计数可以为0,那么自然就解除了A对B的强引用,B的retainCount也可以为0,就解决了内存泄漏的问题。

2. 下面说一下MRC下assign和retain的区别:assign只是简单的赋值操 作,它引用的对象被释放,会造成野指针,可能出现crash情况;retain会使对象的retainCount计数加1,获得对象的拥有权,只有对象的引用计数为0的时候才会被释放,避免访问一个被释放的对象。

3. retain下的setter方法

-(void) setName: (id) nameStr
{
      if (name != nameStr) {
        [name release];
        name = [nameStr retain];
     }
}

四、strong

使用场景

  1. strong表示对对象的强引用。
  2. ARC下也可以用来修饰block,strong 和 weak两个修饰符默认是strong。
  3. 用于指针变量,setter方法对参数进行release旧值再retain新值。

应用举例

@property (nonatomic, strong) NSArray  *dataArr;
@property (nonatomic, strong) NSMutableArray *btnArray;
@property (nonatomic, strong) UILabel *descLabel;
  //  对于控件也可以用weak,因为controller已经对root view有一个强引用,view addSubview 子控件,所以即使用weak也不会提前释放。
@property (nonatomic, strong) CompleteDatePicker *preciseDatePicker;
 //  CompleteDatePicker在这里是自定义类。
@property (nonatomic ,strong) NSString *signupId;
 // 字符串除了用copy,用strong也是可以的。


注意事项

  1. strong修饰的属性,对属性进行的是强引用,对象的引用计数retainCount + 1;
  2. 注意两个对象之间相互强引用造成循环引用,内存泄漏。

五、weak

使用场景

  1. weak 表示对对象的弱引用,被weak修饰的对象随时可被系统销毁和回收。
  2. weak比较常用的地方就是delegate属性的设置。
  3. 用weak修饰弱引用,不会使传入对象的引用计数加1。

应用举例

@protocol DDCollegePickerVCDelegate <NSObject>
- (void)didSelectedCollegePicker:(DDCollegePickerVC *)picker
                       collegeID:(NSString *)collegeID
                     collegeName:(NSString *)collegeName;
@end

@interface DDCollegePickerVC : UIViewController
@property (nonatomic, weak) id <DDCollegePickerVCDelegate> delegate;
@property (nonatomic, weak) UIView *inputView;
@end
 // 上面自定义一个protocol DDCollegePickerVCDelegate,且在interface中将delegate属性定义为weak,并且定义了一个inputView的控件。

注意事项

  1. 下面说一下前面所述的assign和weak的区别:当它们指向的对象释放以后,weak会被自动设置为nil,而assign不会,所以会导致野指针的出现,可能会导致crash。
  2. 下面说一下strong和weak的区别:
  • strong :表明是一个强引用,相当于MRC下的retain,只要被strong引用的对象就不会被销毁,当所有的强引用消除时,对象的引用计数为0时,对象才会被销毁。
  • weak : 表明是一个弱引用,相当于MRC下的assign,不会使对象的引用计数+1。
  1. 两个不同对象相互strong引用对象,会导致循环引用造成对象不能释放,造成内存泄漏。

六、readwrite/readonly

使用场景

1. 当我们用readwrite修饰的时候表示该属性可读可改,用readonly修饰的时候表示这个属性只可以读取,不可以修改,一般常用在我们不希望外界改变只希望外界读取这种情况。
2. readwrite 程序自动创建setter/getter方法,readonly 程序创建getter方法。此外还可以自定义setter/getter方法。
3. 系统默认的情况就是 readwrite。

应用举例

1. 一般我们封装属性只希望外界能看到,自己能够修改的时候,在.h文件里用readonly修饰,在.m文件里面用readwrite修饰。

h文件readonly
m文件readwrite

由上两图可知,m文件内部readwrite修饰属性cityName,可以修改属性值,h文件暴露在外面的是onlyread属性,这样外面只能读取不能修改该属性值。

注意事项

1. 当希望外界能读取我们这个属性,但是不希望被外界改变的时候就用readonly。


七、nonatomic/atomic

使用场景

1. nonatomic 非原子属性。它的特点是多线程并发访问性能高,但是访问不安全;与之相对的就是atomic,特点就是安全但是是以耗费系统资源为代价,所以一般在工程开发中用nonatomic的时候比较多。
2. 系统默认的是atomic,为setter方法加锁,而nonatomic 不为setter方法加锁。
3. 如1所述,使用nonatomic要注意多线程间通信的线程安全。

应用举例

// 这个例子就比较多了,基本上我们项目中都用nonatomic,虽然setter方法不安全但是性能高。

@property (nonatomic, strong) UIImage *imagePicture;
@property (nonatomic, strong) UIImageView *pictureLinkView;
@property (nonatomic, strong) UILabel *labelLocation;
@property (nonatomic, strong) UILabel *labelCreateTime;
@property (nonatomic, strong) UIButton *btnDelete;
@property (nonatomic, strong) UIButton *btnInteract;
@property (nonatomic, strong) DDCommentMenuView *menuView;
@property (nonatomic, strong) DDShareLinkView *shareLinkView;

上面举了几个例子,实际上很多,具体工程中都用nonatomic,所以大家就不用纠结这两个修饰符到底用哪一个了。

注意事项

1. 为了提高性能,一般我们就用nonatomic。所以对这个属性修饰符我们可以不必过于纠结。
2. 注意atomic设置成员变量的@property属性,提供多线程安全。在多线程中,原子操作是必须的。加入atomic属性修饰符以后,setter函数会变成下面这样:

{lock}
    if (property != newValue) {
         [property release];
         property = [newValue retain];
     }
{unlock}

之所以这么做,是因为防止在写未完成的时候被另外一个线程读取,造成数据错误。
3. 下面说一下为什么nonatomic要比atomic快。原因是:它直接访问内存中的地址,不关心其他线程是否在改变这个值,并且中间没有死锁保护,它只需直接从内存中访问到当前内存地址中能用到的数据即可(可以理解为getter方法一直可以返回数值,尽管这个数值在cpu中可能正在修改中)
4. 不要误认为多线程下加atomic是安全的,这样理解是不正确的,说明理解的不够深入。atomic的安全只是在getter和setter方法的时候是原子操作,是安全的。但是其他方面是不在atomic管理范围之内的,例如变量cnt的++运算。这个时候不能保证安全。

@property  int cnt;
    @synthesize cnt = _cnt;
    self.cnt = 0;
    for (i = 0; i < n; i++) {
      self.cnt ++;
    }

这里线程就不是安全的,想要线程安全就得加锁,加锁的技术以后会专门写一篇文章。


致谢

文章虽然很简单,但是时间仓促难免有所纰漏,有错误的地方敬请指正,希望可以相互学习,共同进步,同时谢谢朋友和同事的关心。

参考资料和相关博客

  1. Objective-C——retain/copy/assign/atomic/nonatomic/strong/weak/readonly/readwrite详解

  2. 整理一下OC中的那些属性修饰符 --iOS小孟和小梦

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