分类为啥不能添加成员变量

Posted 2023-03-15

参考技术A Property是属性y，Ivar是成员变量

其实分类中是可以为一个类添加属性的，但是一定做不到添加成员变量，不要混淆了成员变量和属性的概念

在一个分类中添加了一个属性，Xcode不会自动的为其生成一个下划线开头的成员变量及set和get方法，如果你没有手动的实现这两个方法，直接在外面通过点语法调用这个属性，肯定就直接挂了，Unrecognised selector send to instance，因为他压根就没有这两个方法，所以当你真的在分类中声明了一个属性的时候，就要手动的去实现这个属性的set和get方法，这个时候就要用到运行时机制了，关联上去这个属性的存取过程。

那么为什么不能给分类添加成员变量呢

成员变量是一个类的东西，分类本身就不是一个类，分类本来就是OC里面通过运行时动态的为一个类添加的一些方法和属性等，不是一个真正的类，你怎么给他添加成员变量呢？

分类里面不能添加Ivar是因为分类本身并不是一个真正的类，它并没有自己的ISA。类最开始生成了很多基本属性，比如IvarList，MethodList，分类只会将自己的method attach到主类，并不会影响到主类的IvarList。这就是为什么分类里面不能增加成员变量的原因。

为什么不能添加成员变量呢？

Objective-C类是由Class类型来表示的，它实际上是一个指向objc_class结构体的指针。它的定义如下：

typedef struct objc_class *Class;

objc_class结构体的定义如下：

structobjc_classClass isa  OBJC_ISA_AVAILABILITY;#if!__OBJC2__Class super_class                      OBJC2_UNAVAILABLE;// 父类constchar*name                        OBJC2_UNAVAILABLE;// 类名longversion                            OBJC2_UNAVAILABLE;// 类的版本信息，默认为0longinfo                              OBJC2_UNAVAILABLE;// 类信息，供运行期使用的一些位标识longinstance_size                      OBJC2_UNAVAILABLE;// 该类的实例变量大小structobjc_ivar_list*ivarsOBJC2_UNAVAILABLE;// 该类的成员变量链表structobjc_method_list**methodListsOBJC2_UNAVAILABLE;// 方法定义的链表structobjc_cache*cacheOBJC2_UNAVAILABLE;// 方法缓存structobjc_protocol_list*protocolsOBJC2_UNAVAILABLE;// 协议链表#endif OBJC2_UNAVAILABLE;

在上面的objc_class结构体中，ivars是objc_ivar_list（成员变量列表）指针；methodLists是指向objc_method_list指针的指针。在Runtime中，objc_class结构体大小是固定的，不可能往这个结构体中添加数据，只能修改。所以ivars指向的是一个固定区域，只能修改成员变量值，不能增加成员变量个数。methodList是一个二维数组，所以可以修改*methodLists的值来增加成员方法，虽没办法扩展methodLists指向的内存区域，却可以改变这个内存区域的值（存储的是指针）。因此，可以动态添加方法，不能添加成员变量。

在Objective-C提供的runtime函数中，确实有一个class_addIvar()函数用于给类添加成员变量，但是文档中特别说明：

This function may only be called after objc_allocateClassPair and before objc_registerClassPair. Adding an instance variable to an existing class is not supported.

意思是说，这个函数只能在“ 构建一个类的过程中 ”调用。一旦完成类定义，就不能再添加成员变量了。经过编译的类在程序启动后就runtime加载，没有机会调用addIvar。程序在运行时动态构建的类需要在调用objc_allocateClassPair之后，objc_registerClassPair之前才可以被使用，同样没有机会再添加成员变量。

Category不能添加成员变量（instance variables），那到底能不能添加属性（property）呢？

这个我们要从Category的结构体开始分析：

typedefstructcategory_tconstchar*name;//类的名字classref_tcls;//类structmethod_list_t*instanceMethods;//category中所有给类添加的实例方法的列表structmethod_list_t*classMethods;//category中所有添加的类方法的列表structprotocol_list_t*protocols;//category实现的所有协议的列表structproperty_list_t*instanceProperties;//category中添加的所有属性category_t;

从Category的定义也可以看出Category的可为（可以添加实例方法，类方法，甚至可以实现协议，添加属性）和不可为（无法添加实例变量）。

那我们为什么经常听说说类别不能添加属性呢？实际上，Category实际上允许添加属性的，同样可以使用@property，但是不会生成_变量（带下划线的成员变量），也不会生成添加属性的getter和setter方法，所以，尽管添加了属性，也无法使用点语法调用getter和setter方法。那我们想要实现我们平时的属性所具有的功能应该怎么样做呢？

其实我们可以使用runtime去做，使用runtime去实现Category为已有的类添加新的属性并生成getter和setter方法。不要忘记了Objective-C是动态语言。方法是通过runtime.h中objc_getAssociatedObject / objc_setAssociatedObject来访问和生成关联对象。这两个方法可以让一个对象和另一个对象关联，就是说一个对象可以保持对另一个对象的引用，并获取那个对象。

//NSObject+IndieBandName.h@interfaceNSObject(IndieBandName)@property(nonatomic,strong)NSString*indieBandName;@end

上面是头文件声明，下面的实现的.m文件：

// NSObject+IndieBandName.m #import"NSObject+Extension.h"#importstaticconstvoid*IndieBandNameKey = &IndieBandNameKey;@implementationNSObject(IndieBandName)@dynamicindieBandName;- (NSString*)indieBandName returnobjc_getAssociatedObject(self, IndieBandNameKey);- (void)setIndieBandName:(NSString*)indieBandName objc_setAssociatedObject(self, IndieBandNameKey, indieBandName, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);@end

通过runtime的两种方法就可以为类别添加一个实例变量了。