分析Runtime的属性Property

一、介绍

在OC中我们可以给任意的一个类以@property的格式声明属性，当然对于这个属性也会采用某一些属性关键字进行修饰，那么属性的真正的面目是啥样子的呢？其实，runtime源码中可以看到，property是一个结构，如下所示，只不过苹果为这个结构体另外定义了一个结构体指针。

//属性结构体指针

typedef struct objc_property *objc_property_t;

二、函数

正如我们所知，MJExtension是一个非常流行的json解析框架，其内部对对象的每一个属性进行解析的方式其实就是通过runtime来实现的。runtime源码中提供了属性的相关API函数。通过这些函数，我们可以轻松的得到每一个属性名和类型以及特性，相关函数如下：

//获取一个属性

objc_property_t _Nullable class_getProperty(Class _Nullable cls, const char * _Nonnull name);

//添加一个属性

class_addProperty(Class _Nullable cls, const char * _Nonnull name, const objc_property_attribute_t * _Nullable attributes,unsigned int attributeCount);

//替换一个属性

class_replaceProperty(Class _Nullable cls, const char * _Nonnull name, const objc_property_attribute_t * _Nullable attributes,unsigned int attributeCount)

//获取属性数组

objc_property_t _Nonnull * _Nullable class_copyPropertyList(Class _Nullable cls, unsigned int * _Nullable outCount);

//获取属性名称

const char * _Nonnull property_getName(objc_property_t _Nonnull property) ;

//获取属性描述名称

const char * _Nullable property_getAttributes(objc_property_t _Nonnull property);

//获取属性描述数组

objc_property_attribute_t * _Nullable property_copyAttributeList(objc_property_t _Nonnull property,unsigned int * _Nullable outCount);

//通过属性描述的name获取属性描述的value

property_copyAttributeValue(objc_property_t _Nonnull property,const char * _Nonnull attributeName); 

//属性描述结构体

typedef struct {

    const char * _Nonnull name;           /**< The name of the attribute */

    const char * _Nonnull value;          /**< The value of the attribute (usually empty) */

} objc_property_attribute_t;

三、案例

了解了基本函数后，现在来上手，获取并打印看看property到底是个啥样，代码如下：

//定义一个对象，声明各种属性property

@interface SubObject : NSObject

@property (nonatomic,   copy) NSString *name;

@property (nonatomic,   copy) void (^Block)(void);

@property (nonatomic,   weak) id<NSObject> delegate;

@property (nonatomic, assign) int      age;

@property (nonatomic, assign) float    height;

@property (nonatomic, assign) double   weight;

@property (nonatomic, strong) NSNumber *num;

@property (nonatomic, strong) NSDate   *date;

@property (nonatomic, strong) NSData   *data;

@property (nonatomic, strong) NSArray  *array;

@property (nonatomic, strong) NSDictionary *dic;

@property (nonatomic, strong) MyObject *myObject;

@end

//获取属性列表

unsigned int count;

objc_property_t *properties = class_copyPropertyList([subObject class], &count);

for (int i=; i<count; i++) {

      //获取属性

      objc_property_t property = properties[i];

      //属性名称

      const char *propertyName = property_getName(property);

      NSLog(@"------propertyName = %s-------",propertyName);

      //属性描述名称

      const char * property_attr = property_getAttributes(property);

      NSLog(@"------property_attr = %s-------",property_attr);

      //属性类型

      const char *propertyType = property_copyAttributeValue(property, "T");

      NSLog(@"------propertyType = %s-------",propertyType);

      //属性变量名称

      const char *property_Value = property_copyAttributeValue(property, "V");

      NSLog(@"------property_Value = %s-------",property_Value);

      //属性描述列表

      unsigned int outCount;

      objc_property_attribute_t *attributeList = property_copyAttributeList(property, &outCount);

      for (int j=; j<outCount; j++) {

          objc_property_attribute_t attribute = attributeList[j];

          NSLog(@"property_attribute_t_name:%s-----property_attribute_t_value:%s",attribute.name,attribute.value);

      }

      NSLog(@"");

}

-- ::10.335830+ 运行时[:] ------propertyName = name-------

-- ::10.336009+ 运行时[:] ------property_attr = T@"NSString",C,N,V_name-------

-- ::10.336152+ 运行时[:] ------propertyType = @"NSString"-------

-- ::10.336261+ 运行时[:] ------property_Value = _name-------

-- ::10.336405+ 运行时[:] property_attribute_t_name:T-----property_attribute_t_value:@"NSString"

-- ::10.336532+ 运行时[:] property_attribute_t_name:C-----property_attribute_t_value:

-- ::10.336648+ 运行时[:] property_attribute_t_name:N-----property_attribute_t_value:

-- ::10.336770+ 运行时[:] property_attribute_t_name:V-----property_attribute_t_value:_name

-- ::10.336877+ 运行时[:]

-- ::10.336974+ 运行时[:] ------propertyName = Block-------

-- ::10.337256+ 运行时[:] ------property_attr = T@?,C,N,V_Block-------

-- ::10.337568+ 运行时[:] ------propertyType = @?-------

-- ::10.337972+ 运行时[:] ------property_Value = _Block-------

-- ::10.338296+ 运行时[:] property_attribute_t_name:T-----property_attribute_t_value:@?

-- ::10.338638+ 运行时[:] property_attribute_t_name:C-----property_attribute_t_value:

-- ::10.341894+ 运行时[:] property_attribute_t_name:N-----property_attribute_t_value:

-- ::10.342363+ 运行时[:] property_attribute_t_name:V-----property_attribute_t_value:_Block

-- ::10.342769+ 运行时[:]

-- ::10.343143+ 运行时[:] ------propertyName = delegate-------

-- ::10.343664+ 运行时[:] ------property_attr = T@"<NSObject>",W,N,V_delegate-------

-- ::10.343779+ 运行时[:] ------propertyType = @"<NSObject>"-------

-- ::10.344314+ 运行时[:] ------property_Value = _delegate-------

-- ::10.344746+ 运行时[:] property_attribute_t_name:T-----property_attribute_t_value:@"<NSObject>"

-- ::10.345172+ 运行时[:] property_attribute_t_name:W-----property_attribute_t_value:

-- ::10.345485+ 运行时[:] property_attribute_t_name:N-----property_attribute_t_value:

-- ::10.345773+ 运行时[:] property_attribute_t_name:V-----property_attribute_t_value:_delegate

-- ::10.346062+ 运行时[:]

-- ::10.346475+ 运行时[:] ------propertyName = age-------

-- ::10.346859+ 运行时[:] ------property_attr = Ti,N,V_age-------

-- ::10.347278+ 运行时[:] ------propertyType = i-------

-- ::10.347784+ 运行时[:] ------property_Value = _age-------

-- ::10.348131+ 运行时[:] property_attribute_t_name:T-----property_attribute_t_value:i

-- ::10.348551+ 运行时[:] property_attribute_t_name:N-----property_attribute_t_value:

-- ::10.348980+ 运行时[:] property_attribute_t_name:V-----property_attribute_t_value:_age

-- ::10.349373+ 运行时[:]

-- ::10.349737+ 运行时[:] ------propertyName = height-------

-- ::10.350087+ 运行时[:] ------property_attr = Tf,N,V_height-------

-- ::10.350393+ 运行时[:] ------propertyType = f-------

-- ::10.350763+ 运行时[:] ------property_Value = _height-------

-- ::10.351191+ 运行时[:] property_attribute_t_name:T-----property_attribute_t_value:f

-- ::10.351596+ 运行时[:] property_attribute_t_name:N-----property_attribute_t_value:

-- ::10.351971+ 运行时[:] property_attribute_t_name:V-----property_attribute_t_value:_height

-- ::10.352397+ 运行时[:]

-- ::10.352694+ 运行时[:] ------propertyName = weight-------

-- ::10.353102+ 运行时[:] ------property_attr = Td,N,V_weight-------

-- ::10.353529+ 运行时[:] ------propertyType = d-------

-- ::10.353791+ 运行时[:] ------property_Value = _weight-------

-- ::10.354096+ 运行时[:] property_attribute_t_name:T-----property_attribute_t_value:d

-- ::10.354411+ 运行时[:] property_attribute_t_name:N-----property_attribute_t_value:

-- ::10.354693+ 运行时[:] property_attribute_t_name:V-----property_attribute_t_value:_weight

-- ::10.355023+ 运行时[:]

-- ::10.355303+ 运行时[:] ------propertyName = num-------

-- ::10.355567+ 运行时[:] ------property_attr = T@"NSNumber",&,N,V_num-------

-- ::10.355887+ 运行时[:] ------propertyType = @"NSNumber"-------

-- ::10.356349+ 运行时[:] ------property_Value = _num-------

-- ::10.357784+ 运行时[:] property_attribute_t_name:T-----property_attribute_t_value:@"NSNumber"

-- ::10.358246+ 运行时[:] property_attribute_t_name:&-----property_attribute_t_value:

-- ::10.358968+ 运行时[:] property_attribute_t_name:N-----property_attribute_t_value:

-- ::10.359325+ 运行时[:] property_attribute_t_name:V-----property_attribute_t_value:_num

-- ::10.359998+ 运行时[:]

-- ::10.360152+ 运行时[:] ------propertyName = date-------

-- ::10.360572+ 运行时[:] ------property_attr = T@"NSDate",&,N,V_date-------

-- ::10.360834+ 运行时[:] ------propertyType = @"NSDate"-------

-- ::10.361263+ 运行时[:] ------property_Value = _date-------

-- ::10.361579+ 运行时[:] property_attribute_t_name:T-----property_attribute_t_value:@"NSDate"

-- ::10.361951+ 运行时[:] property_attribute_t_name:&-----property_attribute_t_value:

-- ::10.362362+ 运行时[:] property_attribute_t_name:N-----property_attribute_t_value:

-- ::10.362838+ 运行时[:] property_attribute_t_name:V-----property_attribute_t_value:_date

-- ::10.363256+ 运行时[:]

-- ::10.363500+ 运行时[:] ------propertyName = data-------

-- ::10.363788+ 运行时[:] ------property_attr = T@"NSData",&,N,V_data-------

-- ::10.364093+ 运行时[:] ------propertyType = @"NSData"-------

-- ::10.364430+ 运行时[:] ------property_Value = _data-------

-- ::10.364925+ 运行时[:] property_attribute_t_name:T-----property_attribute_t_value:@"NSData"

-- ::10.365110+ 运行时[:] property_attribute_t_name:&-----property_attribute_t_value:

-- ::10.365525+ 运行时[:] property_attribute_t_name:N-----property_attribute_t_value:

-- ::10.365928+ 运行时[:] property_attribute_t_name:V-----property_attribute_t_value:_data

-- ::10.366541+ 运行时[:]

-- ::10.366648+ 运行时[:] ------propertyName = array-------

-- ::10.366929+ 运行时[:] ------property_attr = T@"NSArray",&,N,V_array-------

-- ::10.367389+ 运行时[:] ------propertyType = @"NSArray"-------

-- ::10.367686+ 运行时[:] ------property_Value = _array-------

-- ::10.368112+ 运行时[:] property_attribute_t_name:T-----property_attribute_t_value:@"NSArray"

-- ::10.368357+ 运行时[:] property_attribute_t_name:&-----property_attribute_t_value:

-- ::10.368664+ 运行时[:] property_attribute_t_name:N-----property_attribute_t_value:

-- ::10.368905+ 运行时[:] property_attribute_t_name:V-----property_attribute_t_value:_array

-- ::10.369409+ 运行时[:]

-- ::10.369565+ 运行时[:] ------propertyName = dic-------

-- ::10.369810+ 运行时[:] ------property_attr = T@"NSDictionary",&,N,V_dic-------

-- ::10.370092+ 运行时[:] ------propertyType = @"NSDictionary"-------

-- ::10.370366+ 运行时[:] ------property_Value = _dic-------

-- ::10.370706+ 运行时[:] property_attribute_t_name:T-----property_attribute_t_value:@"NSDictionary"

-- ::10.371128+ 运行时[:] property_attribute_t_name:&-----property_attribute_t_value:

-- ::10.371537+ 运行时[:] property_attribute_t_name:N-----property_attribute_t_value:

-- ::10.371911+ 运行时[:] property_attribute_t_name:V-----property_attribute_t_value:_dic

-- ::10.372340+ 运行时[:]

-- ::10.372762+ 运行时[:] ------propertyName = myObject-------

-- ::10.373469+ 运行时[:] ------property_attr = T@"MyObject",&,N,V_myObject-------

-- ::10.373751+ 运行时[:] ------propertyType = @"MyObject"-------

-- ::10.374167+ 运行时[:] ------property_Value = _myObject-------

-- ::10.374515+ 运行时[:] property_attribute_t_name:T-----property_attribute_t_value:@"MyObject"

-- ::10.374742+ 运行时[:] property_attribute_t_name:&-----property_attribute_t_value:

-- ::10.375014+ 运行时[:] property_attribute_t_name:N-----property_attribute_t_value:

-- ::10.375595+ 运行时[:] property_attribute_t_name:V-----property_attribute_t_value:_myObject

-- ::10.375718+ 运行时[:]

四、分析

看到上述打印，发现一些特性，可以获取到属性名称、属性类型，属性原子性、属性引用情况等，这些基本都在属性描述property_attr中，并使用一些特别的字符表示，例如T、@，&，N，V等，每一个属性描述都是以字符“T”开头，以字符“V下划线变量名 V_xxx”结尾 (结尾不固定，对于其他属性)。

例如属性name的属性描述打印：

//T:  Type(@encode) 属性类型

//@:  对象类型, NSString类型

//C: Copy  拷贝特性

//N: nonatomic 非原子性，默认为atomic，atomic为空

//V：variable 变量 _name , 使用@property修饰的属性系统默认@synthesize定义下划线变量，_name

property_attr = T@"NSString",C,N,V_name

例如属性age的属性描述打印：

//T:  Type(@encode) 属性类型

//i:  基本数据类型, int类型//N: nonatomic 非原子性，默认为atomic，atomic为空

//V：variable 变量 _age , 使用@property修饰的属性系统默认@synthesize定义下划线变量，_age

property_attr = Ti,N,V_age-------

例如属性myObject的属性描述打印：

//T:  Type(@encode) 属性类型

//@:  对象类型, 自定义类MyObject类型

//&:  引用特性, 强引用

//N: nonatomic 非原子性，默认为atomic，atomic为空

//V：variable 变量 _myObject-- , 使用@property修饰的属性系统默认@synthesize定义下划线变量，_myObject--

property_attr = T@"MyObject",&,N,V_myObject-------

就不一一列举了，基本属性特性大概如下，可能不完整：

//基本字符表示

T  是固定开头，表示类型，后跟类型 @、i、f、d、#等

&  代表强引用

C  代表copy

R  代表readOnly属性，readwrite时为空

W  代表weak，assign为空，默认为assign。

N  区分的nonatomic和atomic，默认为atomic，atomic为空，’N’代表是nonatomic

D  @dynamic 动态特性，动态绑定，需要手动生成setter和getter方法

V_exprice 固定结尾，V代表变量，后面紧跟着的是成员变量名，代表这个property的成员变量名为_exprice。

属性类型的表示字符特性编码苹果官方给了一套参考：特性编码解析大全

//编码值   含意

//c       代表char类型

//i       代表int类型

//s       代表short类型

//l       代表long类型，在64位处理器上也是按照32位处理

//q       代表long long类型

//C       代表unsigned char类型

//I       代表unsigned int类型

//S       代表unsigned short类型

//L       代表unsigned long类型

//Q       代表unsigned long long类型

//f       代表float类型

//d       代表double类型

//B       代表C++中的bool或者C99中的_Bool

//v       代表void类型

//*       代表char *类型

//@       代表对象类型

//#       代表类对象 (Class)

//:       代表方法selector (SEL)

//[array type]  代表array

//{name=type…}  代表struct结构体

//(name=type…)  代表union共同体

//bnum   A bit field of num bits，代表位字段

//^type  A pointer to type，代表指针类型

//?      An unknown type (among other things, this code is used for function pointers)，代表未知类型，例如block

四、扩展

类的属性声明

//类拥有一个属性

NS_ASSUME_NONNULL_BEGIN

@interface MyObject : NSObject

@property (nonatomic,   copy) NSString *name;

@end

1、获取

-(void)printPropertyWithObj:(MyObject *)myObject{

  unsigned int count;

  objc_property_t *properties = class_copyPropertyList([myObject class], &count);

  for (int i=; i<count; i++) {

    //获取属性

    objc_property_t property = properties[i];

    //属性名称

    const char *propertyName = property_getName(property);

    NSLog(@"------propertyName = %s-------",propertyName);

    //属性变量

    char *property_Value = property_copyAttributeValue(property, "V");

    NSLog(@"------property_Value = %s-------",property_Value);

    //属性类型

    char *property_Type = property_copyAttributeValue(property, "T");

    NSLog(@"------property_Type = %s-------",property_Type);

  }

}

-- ::24.258232+ 运行时[:] ------propertyName = name-------

-- ::24.258412+ 运行时[:] ------property_Value = _name-------

-- ::24.258541+ 运行时[:] ------property_Type = @"NSString"-------

2、添加

//添加属性

//* @param cls The class to modify.

//* @param name The name of the property.

//* @param attributes An array of property attributes.

//* @param attributeCount The number of attributes in \e attributes.

//class_addProperty(Classcls, const char *name, const objc_property_attribute_t *attributes,unsigned int attributeCount)

const char * propertyName = "age";

objc_property_attribute_t type = { "T", "i" }; //int

objc_property_attribute_t ownership = { "N" }; //nonatomic

objc_property_attribute_t variable  = { "V", "_age" }; //_age

objc_property_attribute_t attrs[]   = { type, ownership, variable };

BOOL addSuccess = class_addProperty([myObject class], propertyName, attrs, );

if (addSuccess) {

   [self printPropertyWithObj:myObject];

}

-- ::12.120742+ 运行时[:] 默认属性如下：

-- ::12.120941+ 运行时[:] ------propertyName = name-------

-- ::12.121073+ 运行时[:] ------property_Value = _name-------

-- ::12.121199+ 运行时[:] ------property_Type = @"NSString"-------

-- ::12.121295+ 运行时[:]

-- ::12.121405+ 运行时[:] 添加属性如下：

-- ::12.121617+ 运行时[:] ------propertyName = age-------

-- ::12.121731+ 运行时[:] ------property_Value = _age-------

-- ::12.121886+ 运行时[:] ------property_Type = i-------

-- ::12.122279+ 运行时[:] ------propertyName = name-------

-- ::12.122780+ 运行时[:] ------property_Value = _name-------

-- ::12.123222+ 运行时[:] ------property_Type = @"NSString"-------

3、替换

//替换属性【注意：无法改变属性名称，只是修改生成的下划线变量,_variable】

//* @param cls The class to modify.

//* @param name The name of the property.

//* @param attributes An array of property attributes.

//* @param attributeCount The number of attributes in \e attributes.

//class_replaceProperty(Class cls, const char *name, const objc_property_attribute_t * _Nullable attributes, unsigned int attributeCount)

const char * propertyName = "name";

objc_property_attribute_t type = { "T", "@\"NSString\"" };//NSString

objc_property_attribute_t ownership = { "C", "N" }; // copy、nonatomic

objc_property_attribute_t variable  = { "V", "_newName" }; //_newName

objc_property_attribute_t attrs[]   = { type, ownership, variable };

class_replaceProperty([myObject class], propertyName, attrs, );

[self printPropertyWithObj:myObject];

-- ::52.448875+ 运行时[:] 默认属性如下：

-- ::52.450451+ 运行时[:] ------propertyName = name-------

-- ::52.452714+ 运行时[:] ------property_Value = _name-------

-- ::52.453001+ 运行时[:] ------property_Type = @"NSString"-------

-- ::52.453125+ 运行时[:]

-- ::52.458433+ 运行时[:] 替换属性如下：

-- ::52.458658+ 运行时[:] ------propertyName = name-------

-- ::52.463156+ 运行时[:] ------property_Value = _newName-------

-- ::52.463973+ 运行时[:] ------property_Type = @"NSString"-------

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