參考 Apple Developer 官方文件:Type Encodings,Objective-C Runtime
原文地址:蘋果梨的部落格
我們在 JSON <-> Dictionary <-> Model 中面臨的一個很大的問題就是判斷資料需要轉換成什麼樣的型別。好在 ObjC 作為一款動態語言,利用 runtime 可以輕鬆解決這個問題。再配合轉換器和 KVC,就可以輕鬆把我們解析好的值放進對應 Model 裡。今天要給大家介紹的就是這個型別編碼(Type Encodings)的具體細節。
ObjC 的 type encodings 列表
編碼 | 意義 |
---|---|
c | char 型別 |
i | int 型別 |
s | short 型別 |
l | long 型別,僅用在 32-bit 裝置上 |
q | long long 型別 |
C | unsigned char 型別 |
I | unsigned int 型別 |
S | unsigned short 型別 |
L | unsigned long 型別 |
Q | unsigned long long 型別 |
f | float 型別 |
d | double 型別,long double 不被 ObjC 支援,所以也是指向此編碼 |
B | bool 或 _Bool 型別 |
v | void 型別 |
* | C 字串(char *)型別 |
@ | 物件(id)型別 |
# | Class 型別 |
: | SEL 型別 |
[array type] | C 陣列型別(注意這不是 NSArray) |
{name=type…} | 結構體型別 |
(name=type…) | 聯合體型別 |
bnum | 位段(bit field)型別用 b 表示,num 表示位元組數,這個型別很少用 |
^type | 一個指向 type 型別的指標型別 |
? | 未知型別 |
C 語言基礎資料型別的 type encodings
整型和浮點型資料
簡單給大家舉個例子,我們先來看看常用的數值型別,用下面的程式碼來列印日誌:
NSLog(@"char : %s, %lu", @encode(char), sizeof(char));
NSLog(@"short : %s, %lu", @encode(short), sizeof(short));
NSLog(@"int : %s, %lu", @encode(int), sizeof(int));
NSLog(@"long : %s, %lu", @encode(long), sizeof(long));
NSLog(@"long long: %s, %lu", @encode(long long), sizeof(long long));
NSLog(@"float : %s, %lu", @encode(float), sizeof(float));
NSLog(@"double : %s, %lu", @encode(double), sizeof(double));
NSLog(@"NSInteger: %s, %lu", @encode(NSInteger), sizeof(NSInteger));
NSLog(@"CGFloat : %s, %lu", @encode(CGFloat), sizeof(CGFloat));
NSLog(@"int32_t : %s, %lu", @encode(int32_t), sizeof(int32_t));
NSLog(@"int64_t : %s, %lu", @encode(int64_t), sizeof(int64_t));
複製程式碼
在 32-bit 裝置上輸出日誌如下:
char : c, 1
short : s, 2
int : i, 4
long : l, 4
long long: q, 8
float : f, 4
double : d, 8
NSInteger: i, 4
CGFloat : f, 4
int32_t : i, 4
int64_t : q, 8
複製程式碼
大家注意下上面日誌裡的 long
型別輸出結果,然後我們再看下在 64-bit 裝置上的輸出日誌:
char : c, 1
short : s, 2
int : i, 4
long : q, 8
long long: q, 8
float : f, 4
double : d, 8
NSInteger: q, 8
CGFloat : d, 8
int32_t : i, 4
int64_t : q, 8
複製程式碼
可以看到 long
的長度變成了 8,而且型別編碼也變成 q
,這就是表格裡那段話的意思。
所以呢,一般如果想要整形的長度固定且長度能被一眼看出,建議使用例子最後的 int32_t
和 int64_t
,儘量少去使用 long
型別。
然後要提一下 NSInteger
和 CGFloat
,這倆都是針對不同 CPU 分開定義的:
#if __LP64__ || (TARGET_OS_EMBEDDED && !TARGET_OS_IPHONE) || TARGET_OS_WIN32 || NS_BUILD_32_LIKE_64
typedef long NSInteger;
#else
typedef int NSInteger;
#endif
#if defined(__LP64__) && __LP64__
# define CGFLOAT_TYPE double
#else
# define CGFLOAT_TYPE float
#endif
typedef CGFLOAT_TYPE CGFloat;
複製程式碼
所以他們在 32-bit 裝置上長度為 4,在 64-bit 裝置上長度為 8,對應型別編碼也會有變化。
布林資料
用下面的程式碼列印日誌:
NSLog(@"bool : %s, %lu", @encode(bool), sizeof(bool));
NSLog(@"_Bool : %s, %lu", @encode(_Bool), sizeof(_Bool));
NSLog(@"BOOL : %s, %lu", @encode(BOOL), sizeof(BOOL));
NSLog(@"Boolean : %s, %lu", @encode(Boolean), sizeof(Boolean));
NSLog(@"boolean_t: %s, %lu", @encode(boolean_t), sizeof(boolean_t));
複製程式碼
在 32-bit 裝置上輸出日誌如下:
bool : B, 1
_Bool : B, 1
BOOL : c, 1
Boolean : C, 1
boolean_t: i, 4
複製程式碼
在 64-bit 裝置上輸出日誌如下:
bool : B, 1
_Bool : B, 1
BOOL : B, 1
Boolean : C, 1
boolean_t: I, 4
複製程式碼
可以看到我們最常用的 BOOL
型別還真的是有點妖,這個妖一句兩句還說不清楚,我在下一篇部落格裡會介紹一下。在本篇部落格裡,這個變化倒是對我們解析模型不會產生很大的影響,所以先略過。
void、指標和陣列
用下面的程式碼列印日誌:
NSLog(@"void : %s, %lu", @encode(void), sizeof(void));
NSLog(@"char * : %s, %lu", @encode(char *), sizeof(char *));
NSLog(@"short * : %s, %lu", @encode(short *), sizeof(short *));
NSLog(@"int * : %s, %lu", @encode(int *), sizeof(int *));
NSLog(@"char[3] : %s, %lu", @encode(char[3]), sizeof(char[3]));
NSLog(@"short[3]: %s, %lu", @encode(short[3]), sizeof(short[3]));
NSLog(@"int[3] : %s, %lu", @encode(int[3]), sizeof(int[3]));
複製程式碼
在 64-bit 裝置上輸出日誌如下:
void : v, 1
char * : *, 8
short * : ^s, 8
int * : ^i, 8
char[3] : [3c], 3
short[3]: [3s], 6
int[3] : [3i], 12
複製程式碼
在 32-bit 裝置上指標型別的長度會變成 4,這個就不多介紹了。
可以看到只有 C 字串型別比較特殊,會處理成 *
編碼,其它整形資料的指標型別還是正常處理的。
結構體和聯合體
用下面的程式碼列印日誌:
NSLog(@"CGSize: %s, %lu", @encode(CGSize), sizeof(CGSize));
複製程式碼
在 64-bit 裝置上輸出日誌如下:
CGSize: {CGSize=dd}, 16
複製程式碼
因為 CGSize
內部的欄位都是 CGFloat
的,在 64-bit 裝置上實際是 double
型別,所以等於號後面是兩個 d
編碼,總長度是 16。
聯合體的編碼格式十分類似,不多贅述。而位段現在用到的十分少,也不介紹了,有興趣瞭解位段的可以參考維基百科。
ObjC 資料型別的 type encodings
ObjC 資料型別大部分情況下要配合 runtime 使用,單獨用 @encode
操作符的話,基本上也就能做到下面這些:
NSLog(@"Class : %s", @encode(Class));
NSLog(@"NSObject: %s", @encode(NSObject));
NSLog(@"NSString: %s", @encode(NSString));
NSLog(@"id : %s", @encode(id));
NSLog(@"Selector: %s", @encode(SEL));
複製程式碼
輸出日誌:
Class : #
NSObject: {NSObject=#}
NSString: {NSString=#}
id : @
Selector: :
複製程式碼
可以看到物件的類名稱的編碼方式跟結構體相似,等於號後面那個 #
就是 isa
指標了,是一個 Class
型別的資料。
類屬性和成員變數的 type encodings
我們可以用 runtime 去獲得類的屬性對應的 type encoding:
objc_property_t property = class_getProperty([NSObject class], "description");
if (property) {
NSLog(@"%s - %s", property_getName(property), property_getAttributes(property));
} else {
NSLog(@"not found");
}
複製程式碼
我們會獲得這麼一段輸出:
description - T@"NSString",R,C
複製程式碼
這裡的 R
表示 readonly
,C
表示 copy
,這都是屬性的修飾詞,不過在本篇先不多介紹。
主要要說的是這裡的 T
,也就是 type
,後面跟的這段 @"NSString"
就是 type encoding 了。可以看到 runtime 比較貼心的用雙引號的方式告訴了我們這個物件的實際型別是什麼。
關於屬性的修飾詞,更多內容可以參考 Apple 文件。其中 T
段始終會是第一個 attribute,所以處理起來會簡單點。
而如果是成員變數的話,我們可以用類似下面的辦法去獲得 type encoding:
@interface TestObject : NSObject {
int testInt;
NSString *testStr;
}
@end
Ivar ivar = class_getInstanceVariable([TestObject class], "testInt");
if (ivar) {
NSLog(@"%s - %s", ivar_getName(ivar), ivar_getTypeEncoding(ivar));
} else {
NSLog(@"not found");
}
ivar = class_getInstanceVariable([TestObject class], "testStr");
if (ivar) {
NSLog(@"%s - %s", ivar_getName(ivar), ivar_getTypeEncoding(ivar));
} else {
NSLog(@"not found");
}
複製程式碼
獲得的輸出會是這樣:
testInt - i
testStr - @"NSString"
複製程式碼
因為成員變數沒有屬性修飾詞那些,所以直接獲得的就是 type encoding,格式和屬性的 T
attribute 一樣。
類方法的 type encoding
有的時候模型設定資料的方式並不是用屬性的方式,而是用方法的方式。我們舉個例子:
Method method = class_getInstanceMethod([UIView class], @selector(setFrame:));
if (method) {
NSLog(@"%@ - %s", NSStringFromSelector(method_getName(method)), method_getTypeEncoding(method));
} else {
NSLog(@"not found");
}
複製程式碼
可以獲得輸出:
setFrame: - v48@0:8{CGRect={CGPoint=dd}{CGSize=dd}}16
複製程式碼
輸出就是整個類方法的 type encoding,關於這個我沒找到官方文件的介紹,所以只能根據自己的推測來介紹這個編碼的格式:
- 第一個字元
v
是表示函式的返回值是 void 型別 - 後續的
48
表示函式參數列的長度(指返回值之後的所有引數,雖然返回值在 runtime 裡也算是個引數) - 後續的
@
表示一個物件,在 ObjC 裡這裡傳遞的是self
,例項方法是要傳遞例項物件給函式的 - 後續的
0
上面引數對應的 offset - 後續的
:
表示一個 selector,用來指出要呼叫的函式是哪個 - 後續的
8
是 selector 引數的 offset,因為這是跑在 64-bit 裝置上的,所以@
和:
的長度都是 8 - 後續的
{CGRect={CGPoint=dd}{CGSize=dd}}
是 CGRect 結構體的 type encoding,從這裡也可以看出結構體巢狀使用時對應的 type encoding 是這種格式的,這個結構體包含 4 個 double 型別的資料,所以總長度應該是 32 - 最後的
16
是最後一個引數的 offset,加上剛剛的引數長度 32 正好是整個函式參數列的長度
我們拿另一個類方法來驗證下:
Method method = class_getInstanceMethod([UIViewController class], @selector(title));
if (method) {
NSLog(@"%@ - %s", NSStringFromSelector(method_getName(method)), method_getTypeEncoding(method));
} else {
NSLog(@"not found");
}
複製程式碼
輸出:
@16@0:8
複製程式碼
可以看到很可惜,NSString 型別在類方法的 type encoding 裡是不會有引號內容的,所以我們只能知道這個引數是個 id 型別。編碼的具體解析:
@
– 返回 id 型別16
– 參數列總長度@
– 用來傳遞self
,是 id 型別0
–self
引數的 offset:
– 傳遞具體要呼叫哪個方法,selector 型別8
– selector 引數的 offset
如果是類的靜態方法而不是例項方法,我們可以用類似這樣的程式碼獲得 Method 結構體:
Method method = class_getClassMethod([TestObject class], @selector(testMethod));
複製程式碼
不過說起來這種格式的編碼還是不容易解析,所以我們可以用另一種方式直接拿對應位置的引數的編碼:
Method method = class_getInstanceMethod([UIView class], @selector(setFrame:));
if (method) {
NSLog(@"%@ - %d", NSStringFromSelector(method_getName(method)), method_getNumberOfArguments(method));
NSLog(@"%@ - %s", NSStringFromSelector(method_getName(method)), method_copyArgumentType(method, 2));
} else {
NSLog(@"not found");
}
複製程式碼
輸出內容如下,這裡是獲得了 index 為 2 的引數的編碼:
setFrame: - 3
setFrame: - {CGRect={CGPoint=dd}{CGSize=dd}}
複製程式碼
這樣就只會獲得 type encoding 而不會帶上 offset 資訊,就容易解析多了。
另外從這裡也可以看到,返回值其實也是算一個引數。
其它一些 type encodings 細節
還有些 type encodings 的細節和解析模型其實不太相關,不過也在這裡介紹一下。
protocol 型別的 type encoding
用以下程式碼列印日誌:
objc_property_t property = class_getProperty([UIScrollView class], "delegate");
if (property) {
NSLog(@"%s - %s", property_getName(property), property_getAttributes(property));
} else {
NSLog(@"not found");
}
複製程式碼
會獲得輸出:
delegate - T@"<UIScrollViewDelegate>",W,N,V_delegate
複製程式碼
可以看到在屬性的 type encoding 裡,會用雙引號和尖括號表示出 protocol 的型別
但是去檢視方法的話:
Method method = class_getInstanceMethod([UIScrollView class], @selector(setDelegate:));
if (method) {
NSLog(@"%@ - %d", NSStringFromSelector(method_getName(method)), method_getNumberOfArguments(method));
NSLog(@"%@ - %s", NSStringFromSelector(method_getName(method)), method_copyArgumentType(method, 2));
} else {
NSLog(@"not found");
}
複製程式碼
依然還是隻能得到這樣的編碼:
setDelegate: - 3
setDelegate: - @
複製程式碼
protocol 型別在模型解析中並沒有很大的指導作用,因為我們無法知道具體實現了 protocol 協議的 class 是什麼。
block 型別的 type encoding
直接亮結果吧,獲得的 type encoding 是 @?
,沒有任何參考意義,還好我們做模型解析用不到這個。
關於方法引數的記憶體對齊
對 setEnable:
方法取 type encoding 的話會得到:
setEnabled: - v20@0:8B16
複製程式碼
可是 bool 的長度明明只有 1 啊,所以這是為什麼呢?感興趣的朋友可以瞭解下記憶體對齊。
總結
關於 Type Encodings,要講的差不多就這麼多了。暫時沒有想到還有什麼要補充的,後面想到了再補上來吧。
希望對大家有幫助,也歡迎大家指正錯誤或者進行討論。